¿Por Qué Templar y Revenir Piezas de Acero? Desbloqueando Resistencia, Tenacidad y Durabilidad

Temple y revenido: tratamiento térmico de revenido a alta temperatura tras temple. El revenido alto se realiza entre 500‑650 °C. Permite ajustar en gran medida el rendimiento y material del acero; su resistencia, plasticidad y tenacidad son buenas, con excelentes propiedades mecánicas globales.

Tras temple y revenido se obtiene sorbita revenida. Esta se forma durante el revenido de martensita. Solo distinguible al ampliar 500‑600× en microscopio metalográfico óptico. Es una matriz de ferrita con carburos (incluida cementita) en esferulitas. También es estructura revenida de martensita, mezcla de ferrita y carburos granulares. La ferrita ya no tiene sobresaturación de carbono y los carburos son estables. Es una organización equilibrada a temperatura ambiente.

El acero templado y revenido tiene dos categorías: acero al carbono y acero de aleación. En ambos, el contenido de carbono se controla estrictamente. Si es demasiado alto, la resistencia tras temple y revenido es alta pero tenacidad insuficiente. Si demasiado bajo, tenacidad aumenta pero resistencia insuficiente. Para buen rendimiento global, el carbono se controla generalmente en 0,30‑0,50 %.

Al templar y revenir, se requiere que toda la sección de la pieza se temple, obteniendo microestructura dominada por martensita templada fina en aguja. Mediante revenido alto, se obtiene microestructura dominada por sorbita revenida uniforme. Pequeñas fábricas no pueden hacer análisis metalográfico por colada; solo prueba de dureza. Esto significa que dureza tras temple debe alcanzar la dureza de temple del material, y dureza tras revenido se verifica según plano.

Temple y Revenido de Acero 45

El acero 45 es acero estructural de carbono medio con buena trabajabilidad en frío/caliente, buenas propiedades mecánicas, bajo precio y amplia disponibilidad, por lo que se usa mucho. Su mayor debilidad: baja templabilidad, grandes secciones transversales y piezas de alta exigencia.

Temperatura de temple = A3 + (30‑50) °C. En práctica, se toma el límite superior. Temperatura más alta acelera calentamiento, reduce oxidación superficial y mejora eficiencia. Para homogeneizar austenita, se necesita tiempo de mantenimiento suficiente. Si carga real del horno es grande, extienda tiempo apropiadamente. De lo contrario, dureza insuficiente por calentamiento desigual. Pero si mantenimiento demasiado largo, grano grueso y descarburación oxidativa grave, afectando calidad. Creemos que si carga > especificación de proceso, tiempo de calentamiento y mantenimiento debe aumentarse 1/5.

Por baja templabilidad del acero 45, use solución salina 10 % con alta velocidad de enfriamiento. Tras entrar en agua, temple pero no enfríe del todo. Si se enfría en salmuera, puede agrietar la pieza. Causado por transformación rápida de austenita a martensita al enfriar a ~180 °C, generando tensión estructural excesiva. Por tanto, al enfriar rápidamente a esa zona, use enfriamiento lento. Como temperatura de salida del agua es difícil de controlar, operar por experiencia. Cuando cese la agitación de la pieza en agua, sacar y enfriar al aire (enfriamiento en aceite mejor). Además, la pieza debe moverse, no estar estática, al entrar en agua; mover regularmente según geometría. Medio y pieza estáticos causan dureza desigual, tensión desigual, gran deformación o agrietamiento.

Dureza de piezas de acero 45 templadas y revenidas tras temple debe alcanzar HRC 56‑59. En secciones grandes puede ser menor, pero no < HRC 48. Si es menor, significa temple incompleto; pueden aparecer sorbita o ferrita en estructura, que permanecen en matriz tras revenido, fallando el objetivo.

Para revenido alto de acero 45 tras temple, temperatura habitual 560‑600 °C, dureza requerida HRC 22‑34. Al buscar propiedades mecánicas globales, rango de dureza es amplio. Pero si el plano exige dureza, ajuste temperatura de revenido según plano. Ej.: ejes que requieren alta resistencia → dureza alta; engranajes y ejes con chavetas que se fresan/entallan tras temple y revenido → dureza menor. Sobre tiempo de mantenimiento en revenido, depende de dureza requerida y tamaño de pieza. Creemos que dureza tras revenido depende de temperatura, poco de tiempo, pero debe atravesar completamente. Generalmente, tiempo de mantenimiento > 1 hora.