Temple con enfriamiento brusco

Temple con enfriamiento brusco

Procedimiento para enfriar bruscamente piezas metálicas en una cámara de horno, especialmente a presión superior a la atmosférica, utilizándose como gas (mezcla gaseosa) de enfriamiento brusco un gas inerte o mezcla gaseosa inerte, especialmente nitrógeno, argón y/o helio, después de haber sometido la pieza metálica en una cámara de horno evacuada a un proceso de tratamiento térmico, caracterizado porque se alimenta con hidrógeno la cámara de horno todavía evacuada antes de introducir el gas (mezcla gaseosa) de enfriamiento brusco en la cámara de horno, aunque alimentándose la cámara de horno solamente con una cantidad de hidrógeno tal que, dependiendo de la presión de enfriamiento brusco, de la temperatura del gas al final del proceso de enfriamiento brusco y de la composición del gas (mezcla gaseosa) de enfriamiento brusco, se alcance una concentración de hidrógeno en el gas (mezcla gaseosa) de enfriamiento brusco por debajo del límite de explosión.

Cuando se temple, hay muchos tipos de sustancias donde enfriar. Algunos de los más comunes son: aire, las sales fundidas, el aceite salmuera (agua salada) y el agua. Estos medios se utilizan para aumentar la severidad del enfriamiento. La exposición a fluidos deben asegurar:

*Una velocidad de enfriamiento de alta en el intervalo A1 - Ms para evitar la formación de perlita o vainita;

*Una modesta velocidad gama Ms - Mf (pero no demasiado baja para evitar la creación excesiva austenita); esta propiedad es proporcional a la diferencia entre la temperatura del fluido y su punto de ebullición;

*El líquido no debe descomponerse en contacto con el metal caliente.

Hay que distinguir dos tipos de fluidos los que no hierven: aire y sales fundidas, y los que hierven. En los primeros el enfriamiento es relativamente uniforme, pero en los líquidos refrigerantes que hierven se producen tres etapas:

En el primer contacto del medio con la pieza se forma una película de vapor que aísla la pieza (Efecto Leidenfrost), lo que provoca un enfriamiento relativamente lento.

Cuando la película se rompe, el líquido nuevo toca la pieza de trabajo, que absorbe el calor latente de evaporación y, por tanto alcanza la máxima eliminación de la energía.

Por debajo de la temperatura de ebullición, hay una disminución en la eliminación de calor .

El agua es el medio de enfriamiento más extendida, especialmente para aceros al carbono y algunos aceros de baja aleación, pero no es el fluido ideal. Su acción puede mejorarse con la adición de sustancias que elevan el punto de ebullición, por ejemplo con NaCl o NaOH.

El aceite mineral es adecuado para aceros aleados de baja y media, que es capaz de formar austenita estable y luego transformada con una baja velocidad crítica de endurecimiento. Es más cerca del fluido ideal, reduciendo la tensión interna y defectos del temple.

El aire se recomienda para alta aleación y las piezas complejas de baja o media aleación.

Las sales fundidas, adecuado para piezas relativamente pequeñas y de acero bien templado, especialmente aconsejable en tratamientos sustitutivos de temple isotérmico.

Enfriamiento y revenido

Enfriamiento

La elección del medio de enfriamiento adecuado depende básicamente del tipo de acero utilizado y de las propiedades mecánicas que se pretende obtener. A continuación, algunos tipos de tratamiento que utilizan baños de sales como medio de enfriamiento.

Martemple: el martemple está indicado cuando exista la necesidade de obtener piezas con menores variaciones dimensionales después del tratamiento térmico. Ese tratamiento consiste en el calentamiento de las piezas hasta la completa austenitización, enfriamiento brusco hasta temperatura por encima de la temperatura de inicio de la transformación martensítica (Mi), mantenimiento a la temperatura por período de tiempo que permita la ecualización de las temperaturas del núcleo y de la superficie, seguido de enfriamiento posterior al aire. De esa manera las distorsiones después del temple se minimizan y las propriedades obtenidas son las consecuentes de la estructura martensítica. La temperatura utilizada en el primer enfriamiento (baño de sal) depende directamente del material que va a ser tratado y de la geometría de las piezas que van a ser martempladas. La elección de la sal de martemple adecuada depende sobretodo del tipo de acero tratado, de la temperatura de austenitización y del medio de calentamiento utilizado. Tras el martemple las piezas deben pasar por el tratamiento de revenido.

Austemple:

...