Everything You Should Know About The Tempering Process

¿Alguna vez te has preguntado qué hace que un metal sea fuerte pero también capaz de doblarse? Me refiero al tipo de metal utilizado para un cuchillo afilado o un marco resistente para un edificio. El secreto suele ser un proceso llamado revenido. He trabajado con metales durante muchos años. Puedo decirles que es muy importante entender el revenido. Este artículo explicará todo lo que necesita saber sobre este gran proceso de tratamiento térmico. Explicaré qué es y por qué lo hacemos. También explicaré cómo transforma un metal duro y quebradizo en algo con la combinación justa de dureza y tenacidad. Después de leer esto, comprenderá cómo preparamos los metales para el uso diario.

¿Qué es el temple en un metal?

Cuando hablo del temple de un metal, me refiero a cuánta dureza y tenacidad tiene. Puedes pensar en ello como la personalidad del metal. Después de que un metal se vuelve muy duro, también puede ser muy fácil de romper. Esto es especialmente cierto para una aleación como el acero. Puede ser casi como el vidrio. Por eso utilizamos el proceso de revenido. El revenido es un tratamiento térmico. Lo utilizamos para hacer que las aleaciones a base de hierro sean más resistentes. Este proceso de tratamiento ayuda a encontrar el equilibrio justo.

Queremos que el metal sea duro, para que pueda mantener un borde afilado o mantener su forma. Pero no queremos que sea tan duro que se agriete cuando se le aplique presión. El temple es ese punto medio perfecto. La razón principal del proceso de revenido es cambiar las propiedades mecánicas del metal de forma cuidadosa. Para ello, calentamos el acero endurecido a una determinada temperatura. Luego, lo dejamos enfriar. Este proceso disminuye un poco la dureza. También hace que sea menos probable que el metal se rompa, reduciendo su fragilidad. Le da al metal más ductilidad. Esto significa que puede doblarse un poco antes de romperse. Obtener el temple correcto requiere habilidad y conocimiento. He aprendido que la temperatura exacta y la cantidad de tiempo correcta son muy importantes. El temple final decide cómo actuará el metal cuando se use, si es parte de una pequeña broca o una enorme viga en un edificio. El objetivo es obtener la mejor combinación de resistencia y resistencia.

¿Por qué es tan importante el proceso de templado?

Debo decir esto nuevamente: el proceso de revenido es muy importante para fabricar muchos productos metálicos que son útiles y seguros. Sin el revenido, muchas de las herramientas y máquinas que usamos todos los días no funcionarían bien. Piense en un cuchillo que se astilla la primera vez que lo usa. O una pieza de automóvil que se rompe en el primer bache en la carretera. Eso es lo que tendría sin la magia del revenido. El revenido se utiliza para reducir las tensiones internas. Estas son presiones que se acumulan dentro de un metal cuando se está endureciendo. Estas tensiones son las que hacen que el metal sea quebradizo.

Al calentar el metal a una temperatura más baja que la utilizada para endurecerlo, permitimos que las pequeñas partes internas se muevan. Se asientan en una forma con menos tensión. Este proceso de tratamiento térmico hace que el metal sea más resistente. También lo hace mejor para manejar los golpes. Los beneficios del revenido son fáciles de ver. Se obtiene un material con mejor ductilidad y tenacidad, manteniendo una buena dureza. Esto significa que el metal puede absorber energía y cambiar de forma un poco sin romperse. El revenido puede ayudar a hacer un metal que sea fuerte y en el que se pueda confiar. Esto es justo lo que necesitamos para la mayoría de los trabajos en la fabricación de metales y la fabricación de cosas.

¿Cómo se endurece un metal antes de templarlo?

Antes de que pueda siquiera pensar en el temple, primero debe endurecer el metal. El proceso de endurecimiento es lo que le da al metal su primer alto nivel de dureza. Para una aleación como el acero al carbono, esto significa calentar el metal a una temperatura muy alta. Se calienta por encima de su temperatura crítica superior. Cuando el material se calienta hasta este punto, su estructura interna cambia. He visto esto muchas veces. El metal se calienta hasta que brilla con un color rojo brillante.

Tan pronto como el metal alcanza la temperatura correcta, necesita un enfriamiento rápido. A esto lo llamamos temple. Esto generalmente se hace colocando el metal caliente en agua, aceite u otro líquido especial. Este enfriamiento rápido, u operación de temple, congela la estructura cambiada, llamada martensita, en su lugar. La martensita es lo que hace que el acero sea muy duro. Pero como dije, también es muy fácil de romper. La velocidad de la velocidad de enfriamiento es muy importante aquí. Un temple rápido hace que el metal sea más duro y resistente. Esta condición dura y quebradiza es el punto de partida para el proceso de revenido.

¿Qué cosas buenas provienen del temple?

He hablado de esto un poco, pero veamos de cerca las cosas buenas que provienen del revenido. El objetivo principal es mejorar la tenacidad del metal. La tenacidad es lo bien que un material puede recibir un golpe sin romperse. Un metal duro pero quebradizo no tiene mucha tenacidad. Después del revenido, el metal es mucho mejor para lidiar con golpes repentinos. Este tratamiento térmico se trata de hacer un buen equilibrio entre dureza y tenacidad.

Aquí están algunos de los principales beneficios que se obtienen de un buen temple:

• Lo hace menos quebradizo: Este es el más importante. El revenido reduce la posibilidad de que el metal se rompa en pedazos. Hace que el metal sea más indulgente.
• Aumenta la tenacidad: El metal puede soportar más golpes y presión.
• Reduce las tensiones internas: La parte de temple del proceso crea mucha presión dentro del metal. El revenido ayuda a aliviar las tensiones internas.
• Mejora la ductilidad: El metal puede doblarse o estirarse más antes de romperse.
• Mantiene una buena dureza: Si bien se reduce un poco la dureza, una pieza de acero templado sigue siendo muy dura y puede luchar contra el desgaste.

Esta tabla muestra cómo el revenido cambia las propiedades de los metales:

¿Cómo funciona el revenido en un metal como el acero al carbono?

El acero al carbono es una excelente manera de explicar cómo funciona el revenido. Cuando se endurece el acero al carbono, su estructura está compuesta principalmente de martensita. Esto es duro pero fácil de romper. El proceso de revenido incluye calentar este acero al carbono endurecido a una temperatura específica. Esta temperatura está por debajo de su temperatura crítica inferior. Este punto crítico es importante. Si lo calienta más que este punto, comenzará a deshacer el endurecimiento.

Cuando el acero al carbono endurecido se calienta a la temperatura de revenido correcta, los trozos de carbono dentro de la estructura de martensita comienzan a moverse. Se unen con trozos de hierro para hacer pequeñas partes duras llamadas carburos, como ferrita y cementita. Esta nueva estructura es mucho más resistente que la primera estructura de martensita. Cuánto cambia depende de dos cosas. Depende de la temperatura de revenido y del tiempo de permanencia. El tiempo de permanencia es el tiempo que mantiene el metal a esa temperatura. Las temperaturas más altas y los tiempos de revenido más largos le darán un metal más suave pero más resistente. Para cosas como los resortes, templaría a una temperatura más alta para obtener más capacidad de doblarse. Para una herramienta que corta, usaría una temperatura más baja para mantener más de la dureza.

¿En qué se diferencia el revenido de la necesidad de recocer?

La gente a menudo confunde el revenido y el recocido. Pero son procesos de tratamiento térmico muy diferentes. Siempre les digo a mis ayudantes que la principal diferencia es el punto de partida y el objetivo final. Usted templa un metal que ya es duro para hacerlo más resistente. La necesidad de recocer, sin embargo, generalmente se trata de hacer que un metal sea lo más blando posible para que sea fácil de trabajar.

Para recocer un metal, lo calienta por encima de su temperatura crítica superior. Luego lo deja enfriar muy, muy lentamente. Este lento proceso de enfriamiento permite que los granos internos del metal se hagan grandes y relajados. Esto da como resultado un material blando con alta ductilidad. Un acero recocido es fácil de mecanizar, taladrar o doblar. El revenido, por otro lado, comienza con un metal duro. Utiliza una temperatura mucho más baja. Luego tiene un enfriamiento más rápido (generalmente en el aire) para obtener una mezcla de dureza y tenacidad. Piense en ello de esta manera: usted recoce para preparar un metal para darle forma. Usted templa para preparar un metal con forma para su trabajo final. Ambos son tipos de tratamiento térmico, pero se utilizan para hacer cosas opuestas. Otros procesos similares son el recocido y la normalización.

¿Puede observar el proceso de templado a medida que ocurre?

¡Sí, puedes! Esta es una de las partes más interesantes de trabajar con metal. Cuando calienta una pieza brillante de acero, se forma una fina capa de óxido en la parte superior. El grosor de esta capa cambia con la temperatura. Esto hace que muestre la luz de diferentes maneras. Esto crea un hermoso conjunto de colores de revenido. He usado estos colores durante años como una guía simple para adivinar la temperatura de revenido.

Los colores comienzan con un amarillo muy claro a una temperatura más baja. Luego cambian a pajizo, marrón, púrpura y azul a medida que la temperatura se calienta. Cada color coincide con un cierto nivel de dureza y tenacidad. Por ejemplo, un color pajizo claro es bueno para herramientas que deben ser muy duras, como una herramienta de marcado. Un color azul muestra una temperatura de revenido mucho más alta. Es bueno para cosas como los resortes que necesitan ser muy resistentes y capaces de doblarse. Se necesita algo de práctica. Pero observar los colores de revenido moverse a lo largo de una pieza de acero es una habilidad que todo trabajador del metal aprende a gustar. Es una señal que puede ver de la magia que ocurre dentro de la microestructura del metal.

¿Qué sucede si no se templa un metal endurecido?

Si hace todo el trabajo para endurecer un metal, pero luego se salta el paso de revenido, a menudo termina con una pieza que no se puede usar. El acero endurecido será tan fácil de romper que bien podría estar hecho de vidrio. He visto que esto sucede. Una herramienta que era perfectamente buena puede romperse en pedazos la primera vez que se usa. Esto se debe a que las tensiones internas del temple nunca se eliminaron. El metal tiene una dureza asombrosa, pero tiene cero tenacidad. No puede recibir un golpe ni siquiera doblarse un poco.

Sin el revenido, el metal tiene muy poca resistencia a la fractura. Incluso un pequeño golpe o un cambio rápido de temperatura puede hacer que se agriete. Esta es la razón por la que el revenido también es un paso muy importante en trabajos como la soldadura. El proceso de soldadura puede crear puntos duros y quebradizos en el metal. Después de la soldadura, a menudo se necesita un tratamiento térmico, que es un tipo de revenido, para recuperar la tenacidad del acero estructural. En pocas palabras, no templar un metal endurecido es pedir que falle. Crea propiedades mecánicas indeseables. Esto hace que el metal no sea seguro ni confiable.

¿Cómo cambia la temperatura de revenido la aleación final?

La temperatura de revenido es la parte más importante del proceso de revenido. Tiene un efecto directo en las propiedades finales del material. Como dije sobre los colores de revenido, una temperatura diferente le dará una mezcla diferente de dureza y tenacidad. La regla es fácil de recordar. Cuanto más alta sea la temperatura de revenido, más suave y resistente será la aleación.

Usemos los aceros para herramientas como ejemplo. Una herramienta hecha para cortar, como una broca para una máquina, necesita mantener un borde muy afilado. Necesita alta dureza. Para obtener esto, lo templaría a una temperatura bastante más baja. Esto podría estar en el rango de color pajizo claro a oscuro. Esto elimina la tensión suficiente para evitar que se astille, pero mantiene la dureza alta. Pero un cincel que será golpeado con un martillo necesita mucha tenacidad. Para esto, usaría una temperatura de revenido más alta. Buscaría un color púrpura o azul. Esto reducirá más la dureza. Pero le dará al metal la ductilidad que necesita para recibir los golpes del martillo sin romperse. Para lograr el equilibrio deseado, debe elegir una temperatura precisa. También debe mantenerlo durante la cantidad de tiempo correcta.

¿Cuáles son los pasos principales para templar el acero templado?

He explicado muchos de los detalles, así que juntemos todo ahora. Los pasos para hacer acero templado son simples, pero debe tener cuidado. Si fuera a templar una pieza de metal en mi taller, estos son los pasos que tomaría.

1. Endurecimiento: Primero, el metal se calienta por encima de su punto crítico. Se calienta hasta que esté al rojo vivo. Después de eso, se coloca en un líquido como agua o aceite para enfriar rápidamente el metal. Esto se llama temple. Esto hace que el acero sea duro y fácil de romper.
2. Limpieza: Después del temple, el metal tiene una capa oscura. Limpiaría y haría brillar la superficie del metal. Esto es para que pueda ver claramente los colores de revenido cuando aparezcan.
3. Calentamiento: El siguiente es la parte real del revenido. El metal endurecido se calienta lenta y uniformemente a una temperatura específica. Este paso para calentar el metal a una temperatura establecida es muy importante. El calentamiento debe ser controlado. Tiene que alcanzar la temperatura deseada sin sobrepasarla.
4. Tiempo de permanencia: Cuando el metal alcanza la temperatura de revenido correcta (que podría ver por su color), se mantiene a esa temperatura durante un período de tiempo. Este es el tiempo de permanencia. Esto le da a la estructura interna tiempo para cambiar y las tensiones para desaparecer.
5. Enfriamiento: Por último, el metal se deja enfriar a temperatura ambiente. Para la mayoría de los trabajos de revenido, este enfriamiento puede ocurrir simplemente dejándolo en el aire. Este último proceso de enfriamiento establece la nueva estructura más resistente en su lugar.

El resultado de este cuidadoso calentamiento y enfriamiento es una pieza de acero templado. Tiene la combinación perfecta de propiedades para su trabajo. Este tratamiento térmico transforma una pieza básica de aleación en una pieza que funciona muy bien. El revenido se utiliza a menudo para mejorar la maquinabilidad y la resistencia a la tracción del artículo final. Esto es cierto para todo, desde láminas de metal simples hasta piezas difíciles para una máquina.

Key Things to Remember:

• El revenido es un proceso de tratamiento térmico que hace que las aleaciones a base de hierro endurecidas sean más resistentes.
• La razón principal es reducir la fragilidad y eliminar las tensiones internas creadas durante el proceso de endurecimiento (temple).
• El proceso significa calentar un metal endurecido a una temperatura específica por debajo de su temperatura crítica inferior, mantenerlo allí y luego dejarlo enfriar.
• La temperatura de revenido es lo más importante. Decide la mezcla final de dureza y tenacidad.
• A menudo puede adivinar la temperatura por los colores de revenido que aparecen en la superficie del acero.
• Nunca olvide templar una pieza endurecida. Si lo hace, es probable que sea demasiado quebradizo para ser útil y podría romperse cuando no lo espere.