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TEMPLE O TEMPLADOEl templado involucra un calentamiento hasta la regin de estabilidad de la austenita (temperatura de austenitizacin), mantener el material durante un cierto tiempo a esta temperatura de austenitizacin y despus un enfriamiento continuo desde esta temperatura, hasta por debajo de la temperatura de inicio de la formacin de la martensita (Ms), a una velocidad de enfriamiento tan grande (mayor que la crtica) que la transformacin a perlita o bainita se inhibe y el producto de la transformacin ser la martensita. El propsito de este tratamiento es el de obtener, para cada composicin de acero, la dureza mxima.

1.Calentamiento y Temperatura de Austenitizacin.La velocidad de calentamiento se determinar con base en los siguientes factores:

Masa del material que se va a calentarVelocidad a la que el material puede absorber el calorLa temperatura a la que se desea calentarLa temperatura y transferencia de calor caractersticas del medio de calentamientoLas temperaturas de austenitizacin recomendadas previas al templado de aceros al carbono y de baja aleacin y de aceros para cementacin y aleados ya estn tabuladas y se muestran en la tabla 3.2. Para la mayora de las aplicaciones deben cuidarse aspectos como los siguientes:- La mxima temperatura alcanzada en toda la seccin- La uniformidad de temperatura en la pieza- El tiempo de permanencia a la temperatura de austenitizacin

2. Medios de Temple. Cuando se templa una pieza en un determinado medio de temple, la velocidad de enfriamiento depende principalmente de los siguientes factores:

El calor especfico y el poder de conduccin de calor del aceroLa masa, forma y estado superficial de la piezaEl llamado poder de enfriamiento del medio del templeTemperatura del medio de templeEl poder de enfriamiento para un medio de temple depende de factores como:

Calor especficoConductividad calorficaViscosidadCalor de evaporacin o de disociacinFormacin de capas gaseosas aislantes.Figura 3.2.- representacin esquemtica de la velocidad de enfriamiento V en funcin de la temperatura instantnea, para una esfera de plata de 20 mm de dimetro, templada desde 800C en: (a) agua a 40C; (b) aceite mineral a 40C; bao de sal a 200C.

Con base en lo anterior, a continuacin se enlistan los medios de temple industriales, en orden de disminucin de la severidad de temple:a)Solucin acuosa al 10 % de cloruro de sodio (salmuera)b)Aguac)Sales fundidasd)Aceitese)Aire3.Mecanismos de Enfriamiento durante el Temple. Se reconocen cuatro etapas del mecanismo de extraccin de calor durante el templado:Etapa A: Etapa de conduccin inicial del lquido.- Los primeros efectos en la inmersin de la pieza en el medio de temple, se caracterizan por la formacin de burbujas de vapor que preceden al establecimiento de una capa de vapor envolvente sobre la pieza. Su tiempo de duracin es de aproximadamente 0.1 segundos.Etapa A: Etapa de enfriamiento por medio de una capa de vapor.- Se caracteriza principalmente por la formacin de una capa de vapor continua, delgada y estable que rodea al metal caliente y que es debida a la temperatura tan alta a la que se encuentra el metal, lo cual provoca la vaporizacin del medio de temple en la superficie del metal.Etapa B: Etapa de enfriamiento por transporte de vapor.- Esta etapa empieza cuando la temperatura del metal se ha reducido al grado de que la capa de vapor ya no es estable, rompindose. Entonces, el lquido del medio de temple produce una violenta ebullicin y el calor es removido de la pieza a muy alta velocidad como calor latente de vaporizacin. Esta etapa es la de enfriamiento ms rpido.Etapa C: Etapa de enfriamiento por medio del lquido.- Esta etapa empieza cuando la temperatura de la superficie de la pieza llega a igualar la temperatura de ebullicin del lquido de temple. Debajo de esta temperatura se detiene la ebullicin (ya no se forma ms vapor) y el enfriamiento se llevar a cabo por conduccin y conveccin. Esta etapa es la de enfriamiento ms lento.4.La Temperatura del Medio de Temple.

Figura 3.3.- Curvas de enfriamiento obtenidas en el centro de muestras templadas en Agua a temperaturas de 75 F (24 C) y 125 F (52 C) sin agitacin.5. Severidad de Templado. Tabla 3.4.- Valores tpicos del coeficiente H designando la severidad de templado (Valor H)AgitacinAceiteAguaSalmueramm-1Pulg-1 mm-1 Pulg-1mm-1 Pulg-1Ninguna0.00980.25-0.03540.9 - 1.00.078720.01180.300.0394Suave0.01100.30-0.03941.0 - 1.10.07872.0 - 2.20.01380.350.04330.0866Moderada0.01380.35-0.04721.2 - 1.30.01570.400.0512Buena0.01570.40 - 0.50.05511.4 - 1.50.01970.0591Fuerte0.01970.5 - 0.800.06301.6 - 2.00.03150.0787Violenta0.03150.04330.80 - 1.10.15754.00.19695.06.Eleccin del Medio de Temple. En general deben seguirse las siguientes reglas de templado

1)Aceros al carbono (independientemente de su composicin) en piezas de ms de 5 mm de espesor y aceros de baja aleacin en espesores superiores a 25 mm, deben templarse en agua, debiendo tener sta una temperatura entre 15 y 20 C, no debiendo sobrepasar los 30 C.2)Para los aceros antes citados, en perfiles inferiores a 5 o 10 mm aproximadamente y todos los aceros de alta aleacin, el temple debe realizarse en aceite, estando ste entre 30 C y 60 C se obtienen los mejores resultados.3)Los aceros de muy alta aleacin se templan al aire.

7.Comparacin de los Medios de Temple. 7.1.Agua.Como medio de temple, el agua simple se aproxima a la mxima velocidad de enfriamiento que es posible obtener en un lquido. Otra ventaja es que se puede usar sin problemas de contaminacin o dao a la salud, y es un medio efectivo para romper las escamas de xido de la superficie de piezas que se templan desde hornos que no utilizan atmsfera protectora.

7.2. Salmuera. La salmuera ofrece las siguientes ventajas sobre el agua simple o sobre los aceites, para el templado:1)La velocidad de enfriamiento es mayor que la del agua para una misma agitacin.La temperatura es menos crtica que para el agua, requiriendo, por lo tanto, de menor control.La aparicin de manchas suaves debido a bolsas de vapor es mucho menor que en el temple en agua.Algunas de las desventajas que presenta la salmuera son:1)La naturaleza corrosiva de la salmuera requiere que, para tener una vida razonable, el equipo de temple se proteja de la corrosin mediante un recubrimiento.2)Se requiere de equipo de extraccin de los vapores corrosivos que emanan de los baos de salmuera.3)El costo aumenta debido a los inhibidores y aditivos que deben utilizarse.7.3. Aceite. Los mejores aceites para el temple son los aceites minerales. Un buen aceite debe poseer las siguientes propiedades:

Su viscosidad debe estar comprendida entre ciertos lmites, de manera que no sea muy viscoso ni que tenga baja viscosidad. En el primer caso tiende a carbonizarse y en el segundo a volatilizarse.

La volatilidad no debe ser demasiado elevada porque se pierde aceite con el uso y se espesa el bao, con la consiguiente prdida en la velocidad de enfriamiento, adems de que al ponerse en contacto con el metal caliente, desprende numerosas burbujas y se forma mucho vapor alrededor de las piezas, prolongndose la fase A

La temperatura de inflamacin y combustin deben ser lo ms elevadas posible, para evitar exceso de humo en el taller y tambin el peligro de que se inflame el baoLa templabilidad de un acero depende de varios factores:La velocidad crtica de enfriamiento depende de la estabilidad de la austenita y de la nucleacin durante la transformacin.

La estabilidad de la austenita depende principalmente de los elementos de aleacin. Como tambin el carbono extiende la zona, la descomposicin de la austenita en y cm se reprime cuando aumenta la concentracin de carbono, de modo que la velocidad crtica disminuye.

La descomposicin o transformacin de la austenita, como fenmeno de nucleacin y crecimiento, se ve influenciada por la presencia de lmites de grano y carburos no disueltos que actan como ncleos, aumentando la velocidad crtica de enfriamiento.

8.La Templabilidad . 8.1.La Prueba Jominy.

Figura 3.5.- Curvas Jominy o de Templabilidad para varios aceros.Tabla 3.5.- Relacin entre velocidad de enfriamiento y la distancia Jominy.Distancia Jominy ( 16-avos de pulg)Velocidad de Enfriamiento (C/s)131521103504365286227178151010128165203242.8282.5362.2La templabilidad se hace aparente en el grado al cual el material se endurece cuando se templa a diferentes velocidades de enfriamiento. En la prueba de Jominy la profundidad de endurecimiento es la distancia a lo largo de la probeta desde el extremo templado o punta templada.El poder de Endurecimiento o Templabilidad est determinado por el contenido de elementos de aleacin.16