Como aumentar la dureza de un metal
El proceso por el cual aprenderemos a endurecer un acero es el metodo de templadoQue es el templado de metales
El proceso de templado básico para endurecer el acero se realiza mediante un tratamiento térmico que consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se forma austenita(La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomos de hierro y carbono. Esta es la forma estable del hierro puro a temperaturas que oscilan entre los 900 a 1400 ºC.), generalmente entre los 750 y 850 ºC, y después enfriarlo con rapidez sumergiéndolo en agua o aceite.
La aplicacion de un tratamiento termico a un acero puede hacer que un acero pueda ser tan duro que sirva de herramienta de corte, y un sencillo tratamiento como el revenido lo volverá a ser tan blando que podrá ser mecanizada en la forma deseada.
Como se realiza el templado de aceros
El templado del acero se realiza en tres escalones: calentamiento a temperatura de temple, detención a esta temperatura y enfriamiento rápido. El temple se consigue al alcanzar la temperatura de austenización y además que todos los cristales que componen la masa del acero se transformen en cristales de austenita, ya que es la única estructura constituyente del material que al ser enfriado rápidamente se transforma en martensita, estructura que da la máxima dureza a un acero hipoeutectoide.
Los distintos medios de enfriamiento rapido utilizados en la industria ordenados en función de la severidad de temple de mayor a menor, son los siguientes:
Solución acuosa con 10% de cloruro sódico (salmuera)
Agua corriente
Sales liquidas o fundidas
Soluciones acuosas de aceite sulfonado
Aceite
Aire
Como conocer la temperatura de austenizacion
La temperatura de austenización es variable, dependiendo del porcentaje de carbono que contenga el acero. De acuerdo con un diagrama de nombre Hierro Carbono se distingue una zona llamada hipoeutectoide a la cual pertenecen los aceros de porcentajes de carbono inferiores al 0,83% hasta 0,008% y otra superior a estas de nombre hipereutectoide.
En el caso de los aceros hipoeutectoides la temperatura de austenización recomendada es de unos 30 grados Celsius por encima de su temperatura critica superior, Ac3. Esta temperatura es la misma que se indica para otro tratamiento térmico como es el recocido. Si el calentamiento se produce a temperaturas inferiores a A3, quedará sin transformarse cierta cantidad de ferrita proeutectoide; la cual después del temple, dará origen a la existencia de puntos blandos y una dureza menor.
En los ordinarios de carbono hipereutectoides, la temperatura de austenización se encuentra normalmente las líneas Acm y A3 ( como se demuestra en el diagrama de hierro carbono ) La línea Acm tiene una pendiente tan pronunciada, que para que se disuelva toda la cementita proeutectoide, se requiere temperaturas muy elevadas con el consiguiente desarrollo del tamaño de grano austenítico y la formación de una fase grosera y perjudicial que puede dar origen a la aparición de grietas en el enfriamiento.
Para no complicar mucho el como hallar la temperatura de austenización, esta temperatura por lo general esta en el rango de los 870 y 890 grados celcius en la mayoria de los aceros.
Que pasa con un acero cuando es templado
En resumen cuando se templa un acero ocurre lo siguiente se calienta el mismo hatas la temperatura de austenización (870 y 890 grados celcius ) se mantiene en esta temperatura para luego enfriar bruscamente en aceite dicha pieza de acero obteniendo un acero de mayor dureza.
La razon por la cual el acero endura es la siguiente:
Al calentarlo los cristales que componen la masa del acero se transformen en cristales de austenita (temperatura de austenización),cristales que al ser enfriados rápidamente se transforma en cristales de martensita.
Que es la martensita
Los aceros con alto contenido de carbono pueden asumir tres estructuras. El arreglo centrado en las caras tiene átomos de carbono (esferas oscuras) entre los de hierro. A altas temperaturas el carbono se disuelve en el hierro (austenita). Si el material se enfría lentamente, los carbonos ya no caben y los cristales cambian una estructura cúbica centrada en el cuerpo (ferrita), en cambio, si se enfría rápidamente (templado), los átomos de carbono quedan atrapados en los intersticios y los cristales resultan ser tetragonales centrados en el cuerpo (martensita) que son más duros que la ferrita.
Red cristalina de la fase martensita del acero. El carbono queda atrapado en una posición donde no cabe en la red cúbica centrada en el cuerpo, produciéndose así una distorsión elástica
Es un constituyente típico de los aceros templados, se admite que esta formada por una solución sólida sobresaturada de carbono o hierro alfa
Se obtiene enfriando rápidamente los aceros
Tienen una resistencia de 170 a 250 kg/mm2
Una dureza de 50 a 60 Rockewell
Alargamiento 2.5 a 0.5 %
Es magnético
Martensita fue dado por Osmond en honor de Martens .
