También se conoce como enfriamiento
escalonado o enfriamiento interrumpido es una forma de tratamiento térmico
aplicado como un enfriamiento rápido interrumpido de aceros, que se realiza
normalmente en un baño de sal fundida, a una temperatura justo por encima de la
temperatura de la transformación martensítica, cabe destacar que esta no sólo
ocurre en el acero, sino que otros sistemas de aleación se caracterizan por
experimentar transformaciones sin difusión. Ya que la transformación
martensítica no implica difusión, ocurre casi instantáneamente; los granos
martensíticos se nuclean y crecen a velocidad muy alta: a la velocidad del
sonido dentro de la matriz austenítica. De este modo, a efectos prácticos, la
velocidad de transformación de la austenita es independiente del tiempo.
Procedimiento
En este proceso, el acero se calienta por encima del punto crítico
superior (por encima del rango de transformación) y luego se enfría en un baño
de sal, aceite o plomo a una temperatura de 150-300 ° C. La pieza de trabajo se
mantiene a esta temperatura por encima del punto de inicio de martensita (Ms)
hasta que la temperatura se vuelve uniforme en toda la sección transversal de
la pieza de trabajo. Cabe destacar que este proceso es una derivación de la
nitruración, debido a que el tiempo de permanencia de las piezas dentro del
baño es mucho menor que el de la nitruración por lo cual se hace mucho más
económico. Después de eso se enfría en
aire o aceite a temperatura ambiente. El acero es luego templado. En este
proceso, la austenita se transforma en martensita por enfriamiento rápido, a
una velocidad lo suficientemente rápida como para evitar la formación de
ferrita, perlita o bainita.
Un aspecto importante del martempering es que no debe formarse otro
producto de transformación que no sea martensita. Por lo tanto, los aceros
adecuados para el martempering deben ser suficientemente templables no sólo con
respecto a la transformación de productos de alta temperatura tales como
ferrita y perlita, sino también, con respecto a la bainita que podría formarse
justo por encima de la temperatura Ms. Otra consideración en este aspecto es
que las sales calientes tengan una severidad de temple ligeramente más baja que
el aceite de temple. Un acero para martempering, por lo tanto, debe ser lo
suficientemente templable para compensar la reducida velocidad de enfriamiento.
El enfriamiento al aire a través del rango de transformación martensítica es
también muy importante. El temple en agua, aun cuando la temperatura fuera
uniforme en la sección de la pieza justo por encima de la temperatura Ms,
conducirá casi invariablemente a la fisuración.
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Curva de la “S” martempering |
Ventajas del proceso de martempering
La principal ventaja de este proceso es que no produce deformaciones sobre el material (siempre y cuando el material haya sido sometido a procesos de alivio de tensiones previos antes del tenifer), por lo se pueden tratar las piezas con medidas finales.
- En este proceso logramos incrementar la resistencia al desgaste del acero. Esta capa al contrario de lo que es un niquelado, un pavonado o un cromado, el tenifer penetra en el acero y forma nitruros los cuales son muy duros (llegando hasta durezas equivalentes en HRC de 64-66 HRC).
- Mejora en las propiedades de pulido y una leve protección contra efectos de corrosión en el acero.
- Agrietamiento reducido gracias a la tensión térmica.
- Reducción de la tensión residual en la sección enfriada de la pieza para piezas con geometría, tamaño o peso variables.
Aplicaciones y materiales
Debido a que el
temple martensítico reduce la tensión térmica residual, se utiliza para piezas
con geometrías complejas, pesos distintos y cambios de sección. Los grados de
acero que habitualmente se someten a temple martensítico y revenido para
obtener una dureza completa son los siguientes:
90Mn4 / 1.1273 / AISI 1090
42CrMo4 / 1.7225 / AISI 4140
100Cr6 / 1.3505 / SAE 52100
44SMn28 / 1.0762 / SAE 1144
50CrMo4 / 1.7228 / AISI 4150
34CrNiMo6 / 1.6511 / AISI 4340
43CrNiMo6 / 1.6582 / 300M, 4340M
46Cr2/ 1.7006 / AISI 4640.
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