temple superficial

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Tabla de Contenido










Introducción
Una razón principal para endurecer el acero es retardar el desgaste en superficies de soportes, al frotamiento y al límite de fatiga de la pieza que se trata, pero el acero templado es relativamente frágil, sobre todo cuando el contenido de carbono es superior al (0.8-1) %, es poco resistente a la fatiga y al choque.
Porlo tanto, para obtener una alta resistencia junto con durabilidad es necesario endurecer las superficies exteriores de piezas de máquinas como engranajes, árboles de levas, etc. Para soportar el desgaste, dejando sus núcleos suaves, dúctiles y tenaces.
El temple superficial se realiza calentando la capa superficial del acero hasta una temperatura superior al punto crítico (de austenización), ycon el enfriamiento posterior a una velocidad superior a la crítica, para obtención de la martensita. Las durezas alcanzadas en la superficie son las durezas correspondientes a la de la martensita.
El objetivo fundamental del temple superficial es: aumentar la dureza superficial, la resistencia al desgaste y el límite de fatiga de la pieza que se trata. El núcleo de la pieza se conserva dúctil ytenaz y soporta las cargas de impacto. Los aceros de medio y alto carbono pueden endurecerse en la superficie por endurecimiento mediante flama, por inducción,en electrolito, rayo laser, etc.
Importante destacar, que en este proceso no hay cambio en la composición química del acero, pero si hay un cambio estructural, debido a la aparición de la martensita en la superficie.




TEMPLESUPERFICIAL
Descripción del proceso
El objetivo principal de un temple superficial en un acero, es aumentar su dureza, para así aumentar la resistencia al desgaste, aumentar su límite a la fatiga, y dejar un núcleo blando y tenaz, que sea capaz de soportar las cargas al impacto. La resistencia al desgaste es mucho mayor en comparación a otros tratamientos térmicos, como un normalizado, y un recocido,debido a que las durezas que se logran también aumentan considerablemente.
El proceso consiste en calentar rápidamente la superficie de un acero, sobre la temperatura crítica (temperatura de austenización), y enfríar también lo más rápido posible,con un chorro refrigerante (agua, aire a presión, aceite,etc), a una velocidad mayor que la crítica, para la formación de la martensita.
Elcalentamiento, debe ser rápido, ya que el proceso requiere que sólo la superficie cambie de fase, se transforme en austenita, si la temperatura se mantiene un tiempo determiando, el calor avanzará hacia el interior de la pieza, transformando parte del núcleo en austenita, que luego con el enfriamiento, se transformará en martensita, no se obtiene un núcleo blando ni tenaz. Además, se debe considerar que elcambio a fase austenítica, debe ser de austenita homogénea (sin carburos), para obtener resultados homogéneos.







La velocidad de calentamiento, es inversamente proporcional a la Temperatura (para tiempos superiores que los tiempos de equilibrio), por lo tanto, para un calentamiento más rápido, se necesita de un aumento de la temperatura crítica, sobre AC3, en el caso de un acerohipoeutectoide (aceros con menor a 0,8% de carbono). Para lograr espesores pequeños de martensita, es necesario bajar el tiempo de calentamiento, osea se necesita mayor temperatura (mayor energía), para que el calor no avance hacia el interior de la pieza.
La zona que se encuentra inmediatamente un poco más al centro de la zona ya transformada en austenita, se encuentra a una temperatura entre AC3 yAC1 (zona de transición), y luego más al interior, se encuentra todo a una temperatura menor de AC1, donde ya no hay cambio de estructura y se mantengan las propiedades iniciales, un centro blando y tenaz.











Durezas alcanzadas en la superficie: 41.5 HRC
Durezas alcanzadas en la zona de transición entre: 56.4 HRB – 41.5 HRC
Al momento de enfríar sobre la temperatura crítica,...