Cómo este método endurece el acero
El enfriamiento rápido es una forma rápida de llevar el metal a la temperatura ambiente después del tratamiento térmico (como recocido, normalización o alivio de la tensión) para evitar que el proceso de enfriamiento cambie drásticamente la microestructura del metal. El enfriamiento da como resultado el endurecimiento del acero a la misma temperatura que el recocido completo.
¿Cómo se ejecuta la extinción?
Polímeros especiales, convección de aire forzado, agua dulce, agua salada y aceite pueden usarse para llevar a cabo el proceso de enfriamiento.
El agua es un medio efectivo cuando el objetivo es tener el acero para alcanzar la dureza máxima. Sin embargo, usar agua puede hacer que el metal se agriete o se distorsione. Si no es necesaria una dureza extrema, en su lugar se pueden utilizar otros medios como aceite mineral, aceite de ballena o aceite de semilla de algodón en el proceso de enfriamiento.
El impacto de la tasa de enfriamiento
Con una velocidad de enfriamiento más lenta, las fuerzas termodinámicas tienen más oportunidad de cambiar la microestructura. A veces, se prefiere este resultado, por lo que se utilizan diferentes medios para realizar el enfriamiento. El petróleo, por ejemplo, tiene una tasa de enfriamiento mucho más baja que el agua. El enfriamiento en un medio líquido requiere remover el líquido alrededor de la pieza de metal para reducir el vapor de la superficie. Las bolsas de vapor contrarrestan el enfriamiento mediante enfriamiento por aire hasta que se evaporan.
¿Por qué se realiza el enfriamiento?
Utilizado a menudo para endurecer aceros, el enfriamiento del agua a una temperatura superior a la austenítica provocará que el carbono quede atrapado dentro de la malla austenítica.
Esto lleva a la etapa martensítica dura y quebradiza. Austetite se refiere a las aleaciones de hierro con una base de hierro gamma, y la martensita es un tipo duro de estructura cristalina de acero. La martensita de acero templado es muy quebradiza y estresada. Como resultado, el acero templado típicamente se somete al proceso de revenido.
Típicamente, el acero se templará posteriormente en aceite, sal, baños de plomo o en hornos con aire circulado por ventiladores para restaurar algo de la ductilidad (capacidad de resistir el esfuerzo de tracción) y la dureza perdida por la conversión a martensita. Después de que el metal se templa, se enfría rápidamente, lentamente o no se lo aplica en absoluto, dependiendo de las circunstancias, particularmente si el metal en cuestión es vulnerable a la fragilidad posterior al revenido.
Además de las temperaturas de martensita y austenita, el tratamiento térmico del metal implica las temperaturas de ferrita, perlita, cementita y bainita. La transformación delta de ferrita ocurre cuando el hierro se calienta a una forma de hierro a alta temperatura. Según The Welding Institute en Gran Bretaña, se forma "al enfriar bajas concentraciones de carbono en las aleaciones de hierro y carbono desde el estado líquido antes de transformarse en austenita".
La perlita se crea durante el proceso de enfriamiento lento de las aleaciones de hierro. La bainita viene en dos formas: bainita superior e inferior. Se produce a velocidades de enfriamiento más lentas, más lentas que la formación de martensita, pero a una tasa de enfriamiento más rápida que la ferrita y la perlita.
El temple evita que el acero se descomponga de austetita en ferrita y cementita. El objetivo es que el acero llegue a la fase martensítica.