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close this bookRecocido, templado, revenido - Curso: Tratamiento térmico del acero. Material de trabajo para los aprendices
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5. Templado

Ya desde el martilleo, doblaje y laminado en frio de materiales de hierro se realiza una compactación de la estructura del metal, la cual se denomina como "temple en frio".

Otro tipo lo representa "el revenido" de metales ligeros, el cual se realiza luego del tratamiento térmico através del almacenamiento del material durante varios días.

El tipo de mayor importancia es el "temple através del tratamiento térmico" donde se transforma la estructura de aceros con una orientación fija.

Este tipo de tratamiento térmico es emplea, con el fin de hacer los aceros duros y resistentes al desgaste para finalidades determinadas.

5.1. Condiciones - previas técnicas del material para el templado através del tratamiento térmico

El acero sin aleación es un material de hierro, el cual es puede deformar en estado caliente o frio sin un tratamiento ulterior especial.

El acero sin aleación contiene además de otros elementos químicos, el elemento "carbono" en proporciones de 0,02 hasta 2.1 por ciento, el cual influencia especialmente las propiedad - des de "templado" y "resistencia".

Alto contenido de carbono:

- dureza y resistencia elevadas
- baja tenacidad y elasticidad

Bajo contenido de carbono:

- dureza y resistencia baja
- alta tenacidad y elasticidad

Cuando se calienta el acero se altesan sus propiedades en dependencia del contenido de carbono,

Por eso debe ser conocido el contenido de carbono del acero antes del tratamiento térmico!

Condiciones por la templabilidad:

Contenido de carbono:

sobre 0,35 porciento

- templable


bajo 0,35 porciento

- no templable

Aceros con un contenido de carbono por debajo del 0,35 porciento pueden ser templados en su superficie, cuando se da carbono al acero desde afuera através de un procedimiento especial (templado por cementación).


Qué finalidad tiene el templado através del tratamiento térmico?

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Cual es el contenido mínimo de carbono que debe tener un acero para poder ser templado?

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Qué influencia tiene un contenido elevado de carbono sobre las propiedades mecánicas?

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5.2. Principio del templado através de tratamiento térmico

Para el templado son necesarias tres etapas de trabajo:

1. Calentamiento de la pieza de trabajo a la temperatura de temple (sobre 723° C) en dependencia del contenido de carbono del acero.

2. Mantenimiento de la temperatura conforme al tipo de acero y al tamaño de la pieza de trabajo.

3. Refrigeramiento repentino (enfriamiento) de la pieza de trabajo que se encuentra a la temperatura de temple.

Con el fin de alcanzar el temple correcto para el acero correspondiente, se debe mantener la temperatura de temple necesaria.

Elección de temperaturas de temple para aceros sin aleación:

Contenido de carbono en porcentaje

0,5

0,6

0.7

0,8

1,0

1,5

Temperatura de temple en grados Celsius

830

815

800

780

770

770

Entre más bajo sea el contenido de carbono, mayor deberá ser entonces la temperatura de temple!

El tiempo de mantenimiento a la temperatura de temple depende del tipo de acero y del tamaño de la pieza de trabajo. Partes pequeñas y de formas complicadas requieren solamente de tiempos de sujeción cortos osea de algunos minutos. A medida que aumenta el tamaño de las piezas y el contenido del carbono se hace necesario un tiempo de sujeción mayor.

5.3. Tipos del templado através del tratamiento térmico

Templado por enfriamiento:

Através de este procedimiento se templan aceros que son templables sin preparaciones especiales. Para esto se calienta el acero a una temperatura de temple y se refrigera una véz rápidamente, Como resultado de ello el material es muy duro y bronco y puede tener tensiones interiores enormes, en caso de condiciones inapropiadas el material se puede deformar o se puede llegar hasta romper.


Figura 21 Diagrama del tiempo y temperatura del temple de enfriamiento

1 calentamiento, 2 suspensión, 3 refrigeramiento rápido, I temperatura, II tiempo

Templado interrumpido:

Através de este procedimiento se tratan los aceros que son especialmente delicados a la deformación o a la rotura. Para esto se enfría el material solamente por corto tiempo en un medio refrigerante fuerte en su efecto (agua), luego del calentamiento a la temperatura de temple hasta cuando desaparezca el burbujeo y finalmente se deja en un medio refrigerante de fecto suave (aceite calentado) hasta la compensación de la temperatura. Apenas después es que se realiza la refrigeración restante en el aire. Una variante favorable para esto es ofrecida por la suspensión del material refrigerado fuertemente en un baño caliente de 200° C hasta la compensación de la temperatura, através de ello se evitan eficientemente las tensiones que se presentan durante el enfriamiento y el peligro de la formación de grietas.


Figura 22 Diagrama del tiempo y la temperatura del temple interrumpido

1 calentamiento, 2 suspensión, refrigeramiento rápido, 4 refrigeramiento lento, I temperatura, II tiempo

Templado al baño caliente :

Através de este procedimiento se tratan las piezas de trabajo que tienen formas complicadas. Luego del calentamiento a una temperatura de temple se refrigera la pieza de trabajo de acuerdo al tipo de acero en un baño caliente a temperaturas entre 180 y 500° C hasta la compensación de la temperatura y después se lleva de cualquier forma a una temperatura ambiente, donde la pieza finalmente através de esto solamente tensiones interiores bajas, es lo que tiene. Como baños calientes se prefieren los baños de fusión de sal. la temperatura se debe derivar del tipo de acero.


Figura 23 Diagrama del tiempo y la temperatura del temple al baño caliente

1 calentamiento, 2 suspensión, 3 refrigeramiento retardado, 4 refrigeramiento restante, I temperatura, II tiempo

Dentro de este procedimiento cuidadoso de temple se debe tener en cuenta el tiempo de sujeción de la pieza de trabajo en el baño de fusión para el refrigeramiento. Para ello tiene validez la siguiente regla:

Por cada 10 mm de diámetro o de espesor debe permanecer 60 segundos en el baño de fusión!

Ejemplo:

Se debe refrigerar un eje calentado de 75 mm de diámetro en un baño de fusión. Que tiempo de sujeción se debe mantener en el baño de fusión?

Tiempo de sujeción




= 450 segundos

El eje se debe dejar durante 450 segundos o 7,5 minutos respectivamente en el baño de fusión.

Qué etapas de trabajo son necesarias para el templado?

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Que distintivo caracteriza el temple interrumpido?

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5.4. Configuración satisfactoria de temple de las piezas de trabajo

Para las piezas de trabajo pequeñas se presenta el temple en toda la estructura, para las piezas de trabajo mas grandes disminuye el grado de dureza de afuera hacia dentro. Formas inapropiadas de las piezas de trabajo o fallas en la elaboración pueden conllevar a la formación de grietas luego del temple.

Los siguientes puntos problemáticos pueden causar fallas:

1. rupturas irregulares
2. bordes filosos
3. perforaciones directamente en las superficies exteriores
4. transiciones abruptas de piezas gruesas a piezas delgadas

Medidas:

Los bordes filosos se deben redondear siempre, para las transiciones abruptas es mas apropiado el temple por separado de las piezas individuales, con la unión finalmente de las piezas individuales.


Figura 24 Comparación de piezas del trabajo para el temple

I forma apropiada de la pieza de trabajo, II forma inapropiada de la pieza de trabajo, 1 configuración perforada, 2 configuración con bordes interiores, 3 perforaciones. 4 transición a las secciones

Indicación:

Las grietas de temple se pueden determinar untando un colorante líquido delgado sobre las superficies templadas, - las grietas existentes se colorean y se hacen visibles!

Especialidades para el temple con baños de fusión:

- Para el colgamiento en los baños de fusión se deben tener en cuenta, que las piezas de trabajo sean bien sumergidas de acuerdo a su forma»

- Las piezas de trabajo deben ser humedecidas uniformemente y no se pueden formar volúmenes de aire comprimido! Los volúmenes de aire comprimido retardan el enfriamiento y ocasionan puntos débiles en la capa de temple!


Figura 25 Sumergimiento correcto de diferentes piezas en un baño de fusión

- Las piezas de trabajo deben ser bien secadas previamente antes del colgamiento en los baños de fusión. Cantidades reducidas de humedad conducen a explosiones de evaporación del agua, por razón de las grandes diferencias de la temperatura. El vapor expulsa el liquido de baño altamente calentado fuera de la caldera de fusión.

- Los vapores formados en los baños de fusión deben ser absorbidos fuera de la cámara de temple, através de dispositivos efectivos de absorción.

5.5. Fallas de temple

Característica

Causas de la falla durante el


calentamiento

enfriamiento

revenido

Acero muy

temperatura de temple muy baja; se caletó muy poco; se refrigeró la pieza de trabajo demasiado fuerte antes del enfriamiento

baño de enfriamiento muy caliente; baño de enfriamiento muy pequeño; medio de enfriamiento falso; velocidad de enfriamiento muy pequeña; tiempo de enfriamiento muy corto

temperatura de revenido muy alta; color de revenido falso; refrigeramiento muy lento en el revenido desde adentro

Acero irregularmente duro

calentado irregularmente; toma de azufre del gas caliente; pieza de trabajo oxidada; baño de fusión adherente en caso de emplear baños de fusión

boca de la pieza demasiado grande; baño de enfriamiento impuro; las piezas de temple están demasiado juntas; cubrimiento sin finalidad; movimiento falso en el baño (burbujas de vapor); capa de recocido y oxido

calentado irregularmente

Acero muy duro

temperatura de temple demasiado alta

medio de enfriamiento muy tosco

temperatura de revenido muy baja

Piezas de trabajo deformadas

mal calentado a causa de la diferencia de tamaño de las secciones; posición inadecuada en el horno de recocido; se calentó la pieza de trabajo muy rápido e irregularmente, se recalentó parcialmente; se tapó defectuosamente o no se tapó absolutamente; se mantuvo demasiado tiempo a la temperatura de temple

se refrigeró muy toscamente; falso sumergimiento


Piezas de trabajo con grietas de temple

calentamiento demasiado alto e irregular; no se cubrieron los golletes filosos; no se precalentó

enfriamiento irregular; enfriamiento demasiado brusco; falso sumergimiento


5.6. Indicaciones de trabajo especiales para la realización práctica

- Las piezas mecanizadas terminadas que se deben proteger de la oxidación o contra la pérdida de carbono, se calientan apropiadamente en un baño de sal o se templan en un embalaje. El material de embalaje para temperaturas de temple bajas puede ser carbón de madera recocido del tamaño de una arbeja, pasado por la zaranda; para temperaturas de temple altas puede ser sémola quemada de coque. Es apropiado envolver las piezas en papel adicionalmente.

- Para el calentamiento de piezas de trabajo con grandes diferencias secciónales o puntos sensibles, se deben tender tapas de protección de lámina, asbesto o barro sobre los puntos débiles o sensibles, con el fin de protegerlos contra el recalentamiento.

- Antes del templado es apropiado precalentar las piezas de trabajo a una temperatura aproximada de 500° C y mantenerlas a esa temperatura,

Al inicio del templado se llevan rápidamente las piezas de trabajo a la temperatura de temple y se continuan mecanizando.

Por qué es apropiado templar las piezas de trabajo en un embalaje con contenido de carbono?

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5.7. Medición del temple

Temple es la resistencia que ofrece contrariamente un cuerpo a la penetración de otro cuerpo mas duro.

Como la posibilidad mas simple para probar esta dureza, se puede realizar un intento de limado con una lima dulce usada. Cuando la lima resbala en el borde y no penetra , entonces el material es mas duro que la lima.


Figura 26 Ensayo de la lima

Pero frecuentemente es necesario el temple exacto para el empleo de una pieza de trabajo. En estos casos se debe medir el temple con aparatos de prueba especiales.

Conforme al tipo de fevto de fuerza sobre el cuerpo que se va a probar, se diferencian procedimientos de prueba con efecto de fuerza estática o dinámica.

Principio de todas las mediciones de temple:

Un cuerpo de prueba penetra en el material que se quiere probar - de la deformación que aquí se presenta, se deriva un valor para la dureza del material.

Los valores de dureza obtenidos se dan sin unidad, solamente con una abreviación correspondiente del procedimiento de temple.

Ejemplo de un dato de dureza:


Figura

Cómo se puede probar de una forma simple la dureza?

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