Industria

Procesos industriales

El templado es un tratamiento que se emplea para incrementar la dureza de las aleaciones de hierro. Es también una técnica para aumentar la dureza del vidrio.

Para los metales, temple se realiza generalmente después de endurecer, para aumentar la dureza, y se realiza calentando el metal a una temperatura mucho más baja que la utilizada para el endurecimiento. La temperatura exacta determina cuanto se reduce la dureza, y depende tanto de la composición específica de la aleación como de las propiedades deseadas en el producto terminado. Por ejemplo, las herramientas muy duras a menudo se templan a bajas temperaturas, mientras que los resortes se templan a temperaturas mucho más altas. En vidrio, el templado se realiza calentando el vidrio y luego enfriando rápidamente la superficie, para aumentar la dureza.

Introducción

El templado es un tratamiento térmico aplicado a aleaciones de hierro, tales como acero o hierro fundido, para lograr una mayor dureza de la aleación. El incremento de la dureza está acompañado por un aumento de la fragilidad, lo que disminuye la resistencia del metal. El revenido se realiza generalmente después del temple y a veces se considera como el mismo proceso ya que una acero templado y no revenido es poco utilizable debido a su alta frialdad. Técnicamente se conocen por bonificado al conjunto de templado más revenido. El revenido es un calentamiento del metal a media temperatura para devolverlo a un estado resistente. Nótese que la traducción de tempering al castellano no es temple sino revenido, si a concepto del proceso se refiere. El proceso de templado en lengua inglesa se encuadra en quenching o hardening.

Historia

El templado es una técnica antigua. El ejemplo más antiguo conocido de martensita revenida es una piqueta que se encontró en Galilea, que data de alrededor de 1200 a 1100 antes de Cristo.³ El proceso se utilizó en todo el mundo antiguo, desde Asia hasta Europa y África. Se han probado muchos métodos de revenido y enfriado, desde el empleo de orina o sangre y metales como mercurio y plomo, pero el proceso de templado se ha mantenido relativamente sin cambios a través del tiempo. EL templado se confunde a menudo con revenido y, a menudo, el término se utiliza para describir las dos técnicas. En 1889, Sir William Chandler Roberts-Austen escribió: "Todavía hay mucha confusión entre las palabras "temple","templado", y el "endurecido" incluso en los escritos de las eminentes autoridades, por lo que es bueno mantener estas viejas definiciones muy en cuenta.

El revenido al igual que normalizado, recocido y el temple, es un tratamiento térmico a un material con el fin de variar su dureza y cambiar su resistencia mecánica. El propósito fundamental es disminuir la gran fragilidad que tienen los aceros tras el tratamiento de temple.

Revenido

Es un tratamiento complementario del temple, que regularmente sigue a éste. A la unión de los dos tratamientos también se le llama "bonificado". El tratamiento de revenido consiste en calentar al acero, después del normalizado o templado, a una temperatura menor a la inferior crítica, seguido de un enfriamiento controlado que puede ser rápido cuando se deseen resultados elevados en tenacidad, o lento, para reducir al máximo las tensiones térmicas que puedan causar deformaciones.

Fines

• Mejorar los efectos del temple, llevando al acero a un punto de mínima fragilidad.
• Reducir las tensiones internas de transformación que se originan en el temple.
• Cambiar las características mecánicas en las piezas templadas generando los siguientes efectos:
  • Reducir la resistencia a la rotura por tracción, el límite elástico y la dureza.
  • Elevar las características de ductilidad; alargamiento estricción y las de tenacidad; resilencia.

Tipos de revenido

• Baja temperatura o eliminación de tensiones.
  • Finalidad: Reducir tensiones internas del material templado sin reducir la dureza.
  • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 200°C a 300°C, mantener la temperatura constante (dependiendo del espesor de la pieza), sacar la pieza del horno, enfriarla, determinar la dureza final.
• Alta temperatura
  • Finalidad: Aumentar la tenacidad de los aceros templados
  • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 580°C a 630°C, mantener la temperatura constante, sacar la pieza del horno y enfriarla lentamente preferiblemente al aire, determinar la dureza final.
• Estabilización
  • Finalidad: Eliminar tensiones internas de los aceros templados para obtener estabilidad dimensional.
  • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, determinar la dureza inicial, calentar la pieza a 150°C, mantener la temperatura constante (t=k 6-8 h), sacar la pieza del horno y enfriarla lentamente preferentemente al aire, determinar la dureza final.

Factores

Los factores que influyen en el revenido son los siguientes :

• Temperatura de revenido
• El tiempo de revenido
• Velocidad de enfriamiento
• Dimensiones de pieza

Fases del revenido

El revenido se hace en tres fases

• Calentamiento a una temperatura inferior a la crítica.

El calentamiento se suele hacer en hornos de sales. Para los aceros al carbono de construcción, la temperatura de revenido está comprendida entre 450°C a 600°C, mientras que para los aceros de herramienta la temperatura de revenido es de 200°C a 350°C.

• Mantenimiento de la temperatura

La duración del revenido a baja temperatura es mayor que a las temperaturas más elevadas, para dar tiempo a que sea homogénea la temperatura en toda la pieza.

• Enfriamiento

La velocidad de enfriamiento del revenido no tiene influencia alguna sobre el material tratado cuando las temperaturas alcanzadas no sobrepasan las que determinan la zona de fragilidad del material; en este caso se enfrían las piezas directamente en agua. Si el revenido se efectúa a temperaturas superiores a las de fragilidad, es convenientemente enfriarlas en baño de aceite caliente a unos 150°C y después al agua, o simplemente al aire libre.

Tipos de horno

• Horno de revenido - hasta 650°C
• Horno de baño en sales - hasta 1000°C
• Horno a combustión con carro automatizado