Instituto Tecnolgico de Costa Rica Escuela de Ciencia e Ingeniera en Materiales Curso: Aleaciones Metlicas Asignacin: Austenizado y Temple Alumnos: Augusto Vargas, Vanessa Valverde Noguera _____________________________________________________________________________

Temple y Austenizado

Consiste en un proceso por medio del cual un metal se somete a un proceso de

calentamiento que a cierta temperatura se vuelve constante, regin en la cual la

estructura est compuesta en un 100% por austenita, posterior a esto se realiza un

enfriamiento rpido del metal desde la temperatura de austenizacin, la cual est

comprendida entre el rango de 815 a 870 C, momento en el cual se denomina la

regin de temple, en este procedimiento se obtienen variaciones en la microestructura

anterior, transformndose en un conjunto de diferentes estructuras martensticas y

bainticas, variando su porcentaje segn el tipo de temple. La temperatura crtica de

temple se define como la temperatura a la cual la estructura forma una estructura de

martensita sin entrar a la fase en mezcla de perlita, siendo una lnea tangente a la

nariz de la curva TTT comprendida entre el tiempo 0 y 1 segundos.

Figura 1. Curva TTT

La efectividad de un temple depende en mayor parte de la composicin del acero, el

tipo de temple y las condiciones de uso, el sistema de enfriamiento. En el caso de los

aceros inoxidables aleados el proceso de enfriamiento puede ser utilizado con el

objetivo de reducir al mnimo la cantidad de carburos que estn presentes en las

fronteras de grano, mejorar la distribucin de ferrita y producir de manera controlada la

Instituto Tecnolgico de Costa Rica Escuela de Ciencia e Ingeniera en Materiales Curso: Aleaciones Metlicas Asignacin: Austenizado y Temple Alumnos: Augusto Vargas, Vanessa Valverde Noguera _____________________________________________________________________________ formacin de martensita. Con un buen endurecimiento del metal se consigue mejoras

en propiedades como la dureza, la resistencia, la tenacidad y reduccin de efectos

como tensiones residuales, distorsiones y agrietamiento.

Figura 2. Curva tiempo vrs temperatura del proceso de Austenizado y temple.

Existen diversos medios para realizar un temple, dos de ellos son lquidos y

gaseosos, sin embargo la seleccin de estos y la capacidad de endurecimiento

depende de caractersticas del metal como su espesor, tamao y de las velocidades

de enfriamiento que se necesitan para obtener la estructura que se desea.

Cuando de realiza un enfriamiento por un medio gaseoso principalmente se utilizan

gases inertes como el Helio, Argn y el Nitrgeno, en el caso de un medio lquido se

usa aceite (puede tener aditivos), agua (puede tener sales o custicos), y soluciones

de polmeros acuosos. Un aspecto muy importante a considerar es el control de la

velocidad de enfriamiento ya que esta representa la medida en que se va a transferir

calor desde la superficie de la pieza, debido a que el medio de enfriamiento afecta en

gran medida dicha variable se han definido diversas maneras para realizar un temple,

estas son:

El temple directo (ms comn) en el cual se da un enfriamiento directo desde la

temperatura de austenizacin y se diferencia de los enfriamientos indirectos que

implican carburacin, enfriamiento lento, etc, seguido de inactivacin. El tiempo de

temple se usa cuando la velocidad de enfriamiento se ha inactivado y hay que

cambiarla de manera abrupta, generalmente disminuirla (puede aumentarse) en un

medio con alto calor de absorcin (agua) hasta enfriarse por debajo de la nariz de la

curva TTT, luego se lleva a otro medio (aceite, gas, aire) para un enfriamiento lento.

Otro temple es el selectivo que se utiliza en partes del acero poco afectadas por el

medio de enfriamiento, aislando partes en un enfriamiento lento y los del temple sern

las reas sometidas a enfriamiento rpido. El temple por aerosol consiste en aplicar

Instituto Tecnolgico de Costa Rica Escuela de Ciencia e Ingeniera en Materiales Curso: Aleaciones Metlicas Asignacin: Austenizado y Temple Alumnos: Augusto Vargas, Vanessa Valverde Noguera _____________________________________________________________________________ corrientes de alta presin de temple lquido en zonas cuando se quieran velocidades

de enfriamiento mayores, debido a que las gotas formadas eliminan calor al golpear la

superficie. Por otra parte se tiene el temple Fog, en el cual se usa una niebla de gotas

de lquido en un gas de enfriamiento y se tienen bajas velocidades por el poco lquido.

Un ltimo tipo de temple es el interrumpido, que da un rpido enfriamiento de la

temperatura de austenizacin a un punto superior a Ms, donde se mantiene constante

cierto tiempo (la temperatura de interrupcin, el tiempo y velocidad dependen de las

caractersticas del acero) y luego se enfra al aire, hay 3 tipos, el austempering,

marquenching y temple isotrmico, en el primero se da un enfriamiento rpido del

metal desde la temperatura de austenizacin hasta 230-400 (se mantiene constante

para generar la transformacin) y se enfra al aire, este proceso se usa en aceros al

carbono y aleados y utiliza medios como aceite y baos de sales (por su propiedad de

transferencia de calor). Otro tipo de temple interrumpido es el marquenching, aunque

es similar al austempering se diferencia en que el tiempo de temperatura es mantenido

solo hasta alcanzar su homogeneidad trmica, en ese momento se retira del bao

(tambin se usa aceite) de sal y se enfra a temperatura ambiente; el revenido es

independiente de este proceso. Un ltimo temple interrumpido es el isotrmico, en el

cual el acero se enfra rpido a travs de la transformacin de ferrita y perlita, en este

se emplean dos baos de enfriamiento, el segundo bao se da a una temperatura ms

alta antes de la transformacin la pieza, donde se transfiere de manera isotrmica,

luego se enfra al aire.

Algunos aceros sufren agrietamiento durante el proceso de temple, sin embargo en el

caso de los aceros de cementacin que tienen ncleo suave no forman grietas durante

la formacin de martensita.

El temple superficial se utiliza generalmente para componentes que necesiten una

superficie dura y un sustrato que sea tenaz. El lser interacciona con el material con el

objetivo de producir un calentamiento por encima de la temperatura de transformacin

del material y un enfriamiento rpido al aire que den lugar a una estructura ms dura.

El movimiento relativo de la huella respecto al material, va dejando atrs una pista

templada. Las densidades de potencia que se utilizan en el temple son sensiblemente

inferiores a las utilizadas en la soldadura, en el corte o en el recargue.

Los aceros poseen una propiedad denominada capacidad de endurecimiento y

consiste en que un acero es endurecible cuando se puede aumentar su dureza y su

resistencia al realizar un templado, asimismo se tiene que la facilidad de un acero para

ser templado depende de la facilidad que tiene para formar martensita al realizar un

enfriamiento no muy rpido, evitando de este modo la formacin de grietas y

distorsiones que se forman debido a cambios bruscos de la temperatura. Cuando la

curva de enfriamiento de un acero endurecible es desplazada hacia la derecha se

permiten velocidades de enfriamiento ms moderadas para lograr la formacin de

martensita.

Instituto Tecnolgico de Costa Rica Escuela de Ciencia e Ingeniera en Materiales Curso: Aleaciones Metlicas Asignacin: Austenizado y Temple Alumnos: Augusto Vargas, Vanessa Valverde Noguera _____________________________________________________________________________ Una de los factores que influyen en dicho desplazamiento corresponde a los

elementos de aleacin presentes en un acero, ya que estos pueden mover la curva

hacia la derecha o hacia la izquierda, debido a esto la mayor parte de los aceros con

elementos aleantes pueden ser endurecibles y tener elevadas resistencias.

Los principales aceros que son susceptibles al tratamiento del temple son:

Los aceros de bajo carbono: este tipo de aceros poseen baja templabilidad.

Los aceros de alto carbono o aleados: son aceros que tienen alta

templabilidad.

Aceros para trabajo en fro: al realizar el enfriamiento en aceite, este debe estar

entre el rango de 780 a 830 C.

Aceros para trabajo en fro: el enfriamiento al aire se realiza a temperaturas

entre 650 a 700 C. Es necesario tomar en cuenta aspectos como:

o Realizar distencionado

o Descaburizacin

Aceros de baja aleacin y alta resistencia

Aceros herramienta

Aceros inoxidables

Fundiciones grises

De igual manera la efectividad de un temple depende de factores como:

Composicin acero

Tipo de temple

Condiciones de uso

Sistema de enfriamiento