Procesos de Temple en Aceros: Fundamentos y Aplicaciones Metalúrgicas

Los tratamientos térmicos del acero buscan modificar sus propiedades mecánicas para optimizar su rendimiento. Un proceso común implica mantener la pieza en un baño para igualar su temperatura en toda la masa, seguido de un enfriamiento controlado al aire y, generalmente, un revenido posterior. El constituyente final deseado suele ser martensita revenida, lo que ofrece la ventaja de evitar deformaciones y tensiones internas.

Tipos de Temple en Aceros

Temple Normal de Austenización Completa

Este proceso se aplica generalmente a los aceros hipoeutectoides. Consiste en calentar el acero hasta aproximadamente 50 °C por encima de la temperatura crítica superior Ac3. Se mantiene a esa temperatura el tiempo necesario, según el tamaño de la pieza, para garantizar que todo el material se ha transformado en austenita. Posteriormente, se enfría en el medio adecuado, asegurando que la velocidad de enfriamiento sea superior a la crítica. Si el temple es perfecto, el constituyente final del acero será únicamente martensita.

Temple Normal de Austenización Incompleta

Este tipo de temple se aplica generalmente a los aceros hipereutectoides. Consiste en calentar el acero hasta una temperatura superior en unos 50 °C, aproximadamente, a la crítica Ac321 (se asume que Ac321 se refiere a una temperatura específica relevante para aceros hipereutectoides, como Ac1 o un punto en el rango Ac1-Accm) para que únicamente la perlita se transforme en austenita. Después, se enfría rápidamente a una velocidad superior a la crítica para que la austenita formada se transforme en martensita, la cual, junto con la cementita sin transformar, permanecerá como constituyente del acero.

Temple Interrumpido en Agua y en Aceite

Es una variante del temple normal, con la diferencia de que el enfriamiento se realiza en dos etapas: primero en agua, para asegurar una velocidad lo suficientemente rápida que supere la velocidad crítica, y luego en aceite, mientras ocurre la transformación de la austenita en martensita. Este tratamiento previene el desarrollo de tensiones internas, las cuales pueden generar deformaciones y grietas en la pieza.

Temple Interrumpido en Agua y Aire

Consiste en interrumpir el enfriamiento en agua, sacando la pieza al aire cuando su temperatura haya descendido hasta aproximadamente 250 °C. Esto permite igualar las temperaturas en diferentes zonas de la pieza, previniendo eficazmente deformaciones y grietas. Este tipo de temple también se practica utilizando aceite y aire como medios de enfriamiento.

Austempering

En este proceso, la austenita se transforma a temperatura constante. Consiste en calentar el acero a una temperatura superior a la crítica Ac3 o Ac321 y, posteriormente, enfriarlo bruscamente hasta una temperatura superior a Ms (temperatura de inicio de la transformación martensítica), que oscila entre 250 °C y 550 °C. El constituyente final del acero tratado es la bainita. Una ventaja significativa de este proceso es que no requiere revenido posterior.

Temple Oxiacetilénico

Consiste en templar únicamente la zona superficial del acero, calentándola con una llama oxiacetilénica. Posteriormente, se enfría a una velocidad superior a la crítica. El enfriamiento se realiza generalmente con un chorro de agua, aunque en ocasiones se utiliza corriente de aire o se introducen las piezas en un depósito de agua o aceite.

Martempering

Se calienta el acero por encima de la temperatura crítica Ac3 o Ac321 y, posteriormente, se enfría en un baño de sales a una velocidad superior a la crítica hasta una temperatura ligeramente superior a Ms, que oscila entre 200 °C y 300 °C. Este proceso busca minimizar las tensiones internas y las deformaciones.