120 Questions
¿Cuál es la razón principal por la que se generan grandes gradientes térmicos al templar piezas gruesas en medios muy agresivos?
Por la proporcionalidad de los gradientes de temperatura con H y D
¿Qué es lo que se considera como un medio ideal de temple?
Un medio que tiene una H infinita
¿Qué es lo que se considera como un factor que influye en la selección del medio de temple adecuado?
La forma y tamaño de la pieza
¿Cuál es la consecuencia más probable de un enfriamiento brusco en la pieza?
El desarrollo de tensiones internas en la pieza
¿Qué es lo que se relaciona con la severidad del temple en diferentes medios?
El coeficiente de enfriamiento H
¿Cuál es el riesgo principal asociado con gradientes térmicos altos?
El agrietamiento de la pieza
¿Qué se entiende por velocidad crítica de temple completo?
La velocidad mínima de enfriamiento que se debe aplicar a un acero en estado austenítico para conseguir una estructura totalmente martensítica
¿Qué es lo que se considera como un medio de temple agresivo?
Un medio con una alta H
¿Qué sucede cuando se aumenta el tamaño de grano austenítico en un acero?
La templabilidad del acero aumenta
¿Cuál es la relación entre la templabilidad del acero y la selección del medio de temple?
La templabilidad del acero es un factor importante en la selección del medio de temple
¿Qué tipo de microestructura se obtiene cuando la velocidad de enfriamiento es mayor que la velocidad crítica de temple?
Martensita – temple completo
¿Qué es lo que se desplaza hacia la derecha en los diagramas TTT debido a la presencia de elementos aleantes?
Las transformaciones perlítica y bainítica
¿Qué sucede cuando un acero tiene una velocidad crítica de temple muy pequeña?
Es muy fácil de templar
¿Qué es lo que se puede deducir de un acero con una velocidad crítica de temple alta?
Es poco templable
¿Qué tipo de microestructura se obtiene cuando la velocidad de enfriamiento es menor que la velocidad crítica de temple?
Martensita + bainitas inferiores
¿Qué es lo que se puede hacer con un acero con una alta templabilidad?
Enfriarlo muy lentamente durante el temple
Si se reduce la velocidad de enfriamiento al templear un acero, ¿qué sucede con la dureza?
Disminuye la dureza
¿Cuál es el objetivo principal del ensayo de Jominy?
Comparar la templabilidad de los aceros
¿Cómo se enfría la probeta del acero en el ensayo de Jominy?
Se enfría con un chorro de agua que da en la cara inferior del cilindro
¿Qué se mide en la probeta del acero en el ensayo de Jominy?
La dureza Rockwell C (HRC)
¿Qué sucede con la velocidad de enfriamiento en la probeta del acero en el ensayo de Jominy?
Disminuye progresivamente
¿Qué representa la curva de Jominy?
La dureza del acero en función de la distancia Jominy
¿Qué sucede con la dureza en la curva de Jominy?
Mantiene una máxima dureza hasta una determinada distancia
¿Qué es la distancia Jominy?
La distancia desde la cara templada hasta un punto en la probeta
¿Cuál es la principal razón por la que no se recomienda el uso de piezas de responsabilidad en estado de temple completo?
Por la baja plasticidad y tenacidad
¿Cuál es la condición para considerar que el temple es correcto?
Conseguir un 50% de martensita y el otro 50% de bainitas
¿Qué tipo de estructura se consigue con mayor facilidad utilizando aceros con elementos aleantes alfágenos?
Bainita
¿Cuál es el propósito del revenido?
Facilitar el movimiento de las dislocaciones y la difusión del carbono por la red tetragonal
¿Qué ocurre si el revenido se da a temperatura media o alta?
Se igualan las propiedades entre la superficie y el centro de la pieza
¿Qué es lo que se compara para determinar si el otro 50% serán bainitas o una mezcla de bainitas y perlita?
Los diámetros DM50 y DB50
¿Qué es lo que se evita al aplicar un temple incompleto?
El riesgo de agrietamiento y la formación de tensiones internas
¿Qué característica tiene el temple incompleto en comparación con el completo?
Menor número de elementos aleantes
¿Cuál es el efecto que tienen los elevados porcentajes de Mn y Si en el acero?
Favorece la segregación de impurezas y la fragilización del acero
¿Qué sucede cuando el Mo reacciona con el P existente en el acero?
Se forma un compuesto que reduce la cantidad de fósforo libre
¿Por qué es importante evitar dar revenidos en el margen de temperaturas?
Porque puede aumentar la fragilidad del acero
¿Qué es lo que se busca evitar al utilizar aceros con niveles muy bajos de impurezas?
La fragilidad del acero
¿Por qué es importante utilizar aceros con Mo?
Porque reduce la fragilidad del acero
¿Qué es lo que sucede cuando se da un tratamiento de temple superficial?
Se endurece la totalidad de la pieza
¿Por qué es importante dar un tratamiento de revenido después del temple superficial?
Para mejorar la plasticidad y la tenacidad del acero
¿Qué es lo que se busca evitar en la superficie del acero después del temple superficial?
La disminución de propiedades en la superficie
¿Cuál es la relación entre H y la severidad del temple?
A medida que H disminuye, la severidad del temple aumenta
¿Qué sucede cuando se templen piezas gruesas en medios muy agresivos?
Se generan grandes gradientes térmicos
¿Qué factor influye en la selección del medio de temple adecuado?
La forma y tamaño de la pieza
¿Qué sucede cuando se enfriamIENTO brusco en la pieza?
Se generan grandes tensiones internas
¿Qué es lo que se busca evitar al templar piezas en medios muy agresivos?
La generación de tensiones internas
¿Qué sucede cuando se aumenta la circulación del fluido de temple?
La velocidad de enfriamiento aumenta
¿Qué es lo que se relaciona con la templabilidad del acero?
La selección del medio de temple adecuado
¿Qué sucede cuando se templen piezas en medios muy agresivos y luego se revenen?
Se aumenta la dureza de la pieza
¿Cuál es la temperatura a la que se produce la fragilidad de revenidos bajos?
Entre 250º y 370ºC
¿Qué elemento tiene una acción favorable en la fragilidad de revenidos bajos?
Silicio
¿Qué tipo de rotura se produce en la fragilidad de revenidos bajos en el caso de roturas transcristalinas?
Rotura transcristalina
¿Qué sucede con la tenacidad del material dañado por fragilidad de revenido?
Se regenera por calentamiento a T > 575ºC
¿Qué impureza es la más fragilizadora durante el revenido?
Fósforo
¿Qué se necesita para que se produzca la fragilidad de revenido?
La presencia de ciertos elementos aleantes
¿Cuál es el rango de temperatura en el que se produce la fragilidad de revenido?
Entre 375º y 575ºC
¿Qué sucede con la cohesión intergranular en la fragilidad de revenido?
Se disminuye
¿Qué es lo que se relaciona con la velocidad crítica de temple?
La velocidad de enfriamiento necesaria para obtener una estructura totally martensítica
¿Qué es lo que se desplaza hacia la derecha en los diagramas TTT debido a la presencia de elementos aleantes?
La transformación perlítica
¿Qué es lo que sucede cuando se aumenta el tamaño de grano austenítico en un acero?
Se aumenta la templabilidad del acero
¿Qué es lo que se obtiene cuando la velocidad de enfriamiento es mayor que la velocidad crítica de temple?
Una estructura martensítica
¿Qué es lo que se puede deducir de un acero con una velocidad crítica de temple alta?
Que tiene una baja templabilidad
¿Qué es lo que se puede hacer con un acero con una alta templabilidad?
Enfriarlo muy lentamente
¿Qué es lo que se relaciona con la templabilidad del acero?
Todas las opciones anteriores
¿Qué es lo que sucede cuando un acero tiene una velocidad crítica de temple muy pequeña?
Que es muy fácil de templar
¿Cuál es el objetivo principal de aplicar un tratamiento de temple superficial en una pieza?
Obtener una combinación ideal de propiedades en la pieza
¿Cuál es la técnica de calentamiento utilizada para aplicar un temple superficial?
Calentamiento a la llama
¿Qué sucede con la microestructura del acero cuando se aplica un temple superficial?
La.structure de perlita y bainita se forma en la superficie y el interior permanece austenítico
¿Por qué es conveniente aplicar un temple superficial en elementos que trabajan preferentemente a flexión y torsión?
Para obtener una combinación ideal de propiedades
¿Qué es lo que se busca evitar al aplicar un temple superficial?
Un calentamiento significativo del interior
¿Qué es lo que se obtiene al aplicar un temple superficial?
Una alta dureza en la superficie y una estructura compleja de perlita y bainita en el interior
¿Qué es lo que se aplica para endurecer únicamente el exterior del material en el temple superficial?
Un tratamiento de nitruración
¿Por qué es importante aplicar un tratamiento de revenido después del temple superficial?
Para relajar las tensiones internas en la pieza
¿Qué es el diámetro crítico de un acero?
El diámetro de la barra que se obtiene en el centro de la barra una microestructura determinada
¿Qué es el diámetro crítico para 99% de martensita (DM99)?
El diámetro de la barra que se obtiene en el centro de la barra una microestructura del 99% de martensita
¿Qué relación existe entre la velocidad crítica de enfriamiento y los diámetros críticos?
Hay una relación directa entre la velocidad crítica de enfriamiento y los diámetros críticos
¿Qué sucede con los valores de los diámetros críticos al elegir formas más severas de enfriamiento?
Aumentan
¿Qué es el diámetro crítico de perlita 99 (DP99)?
El diámetro de la barra que se consigue en el centro de la barra una estructura del 99% de perlita
¿Qué es el diámetro crítico de bainita 99 (DB99)?
El diámetro de la barra que se consigue en el centro de la barra una estructura del 99% de bainita
¿Qué se consigue en el centro de la barra al enfriar una barra con un diámetro crítico para 50% de martensita (DM50)?
Una estructura del 50% de martensita y 50% de otros constituyentes
¿Qué se busca con la determinación de los diámetros críticos?
Conocer la templabilidad de un acero
¿Cuál es el rango de temperaturas en el que se produce la fragilidad de revenidos bajos?
250º y 370ºC
¿Qué es lo que se asocia con la formación de delgadas placas de cementita durante la descomposición de la austenita retenida?
Roturas transcristalinas
¿Qué impureza es la más fragilizadora durante el revenido?
P
¿Cuál es la temperatura a la que se puede regenerar la tenacidad del material en la fragilidad de revenido?
575ºC
¿Qué sucede cuando se da un revenido a temperatura media o alta?
El material se vuelve más dúctil
¿Qué elemento tiene una acción favorable en la fragilidad de revenidos bajos?
Si
¿Qué se necesita para que se produzca la fragilidad de revenido?
La presencia de ciertos elementos aleantes
¿Cuál es la razón principal por la que se debe evitar dar revenidos en el margen de temperaturas?
Porque se produce una mayor fragilidad
¿Cuál es el efecto principal de la presencia de elevados porcentajes de Mn y Si en el acero?
Fomenta la segregación de impurezas y la fragilización del acero
¿Qué sucede cuando el Mo reacciona con el P existente en el acero?
Se forman compuestos con el P que ya no quede fósforo libre para emigrar a los bordes de grano
¿Por qué es importante evitar dar revenidos en el margen de temperaturas?
Para evitar la fragilización del acero
¿Qué sucede cuando se da un tratamiento de temple superficial?
Se produce una disminución de propiedades en la superficie del acero
¿Cuál es el propósito del revenido?
Disminuir la fragilidad del acero
¿Qué es lo que se busca evitar al utilizar aceros con niveles muy bajos de impurezas?
La fragilización del acero
¿Por qué es importante utilizar aceros con Mo?
Para disminuir la fragilidad del acero
¿Qué sucede cuando se da un tratamiento de revenido?
Se produce una disminución de la fragilidad del acero
¿Cuál es la razón principal por la que se generan tensiones internas en una pieza durante el tratamiento de temple?
La imposibilidad de deformación plástica del centro de la pieza
¿Qué factor influye en la generación de tensiones internas en una pieza durante el tratamiento de temple?
El contenido en carbono del acero
¿Qué sucede cuando el centro de la pieza se enfría a una temperatura inferior a la temperatura MS?
El centro de la pieza se dilata
¿Qué es lo que se relaciona con la mayor o menor facilidad que tiene un acero para ser templado?
La templabilidad del acero
¿Cuál es el efecto principal de la formación de martensita en la pieza durante el tratamiento de temple?
La generación de tensiones internas
¿Qué es lo que se considera como un factor que influye en la selección del medio de temple adecuado?
El espesor de la pieza
¿Qué sucede cuando se templen piezas gruesas en medios muy agresivos?
Se generan tensiones internas en la pieza
¿Qué es lo que se busca evitar al templar piezas en medios muy agresivos?
La generación de tensiones internas
¿Qué es lo que se considera como una velocidad crítica de temple baja en un acero?
Un acero tendrá una velocidad crítica de temple baja si su templabilidad es muy alta.
¿Qué sucede cuando la velocidad de enfriamiento es mayor que la velocidad crítica de temple?
Se produce una estructura totally martensítica.
¿Qué es lo que se desplaza hacia la derecha en los diagramas TTT debido a la presencia de elementos aleantes?
La transformación perlítica.
¿Qué es lo que se puede deducir de un acero con una velocidad crítica de temple alta?
El acero tiene una baja templabilidad.
¿Qué sucede cuando se aumenta el tamaño de grano austenítico en un acero?
La templabilidad del acero aumenta.
¿Qué es lo que se puede hacer con un acero con una alta templabilidad?
Se puede enfriar muy lentamente durante el temple.
¿Qué tipo de microestructura se obtiene cuando la velocidad de enfriamiento es menor que la velocidad crítica de temple?
Microestructura mixta de perlita y bainita.
¿Qué es lo que se relaciona con la velocidad crítica de temple?
La templabilidad del acero.
¿Cuál es la principal razón por la que se busca una combinación de alta dureza en la superficie y notable plasticidad y tenacidad en el interior de las piezas?
Porque se trabajan preferentemente a flexión y torsión
¿Qué técnicas de calentamiento se pueden utilizar para lograr un temple superficial?
Calentamiento a la llama y mediante inducción electromagnética
¿Qué sucede cuando se aplica un temple superficial?
Se temple únicamente la zona superficial del acero
¿Cuál es el objetivo de enriquecer la superficie con ciertos elementos como C y N?
Eleva la dureza de la zona enriquecida
¿Por qué se utiliza un temple superficial?
Para endurecer únicamente la zona superficial de la pieza
¿Qué sucede cuando se aplica un temple incompleto?
Se obtiene una estructura compleja de perlita y/o bainitas
¿Qué es lo que se busca evitar al utilizar un temple superficial?
La deformación plástica en el interior de la pieza
¿Cuál es la relación entre la templabilidad del acero y la selección del medio de temple adecuado?
La templabilidad del acero es directamente proporcional al medio de temple
Study Notes
Tratamiento de Temple
- La práctica industrial muestra que es difícil lograr enfriamientos con H > 2,3-5.
Severidad de Temple
- La severidad de temple depende del medio utilizado (aire, aceite, agua salina) y de la circulación del fluido y agitación de la pieza.
- La circulación intensa del fluido produce un enfriamiento más rápido y una mayor severidad de temple.
Gradientes Térmicos
- Los gradientes de temperatura se generan entre el centro y la superficie de la pieza, siendo proporcionales a H y D.
- A mayores gradientes térmicos, mayores tensiones y mayor riesgo de agrietamiento.
Medio de Temple
- El medio más adecuado a la pieza a templar depende de la templabilidad del acero, la forma y tamaño de la pieza.
- La templabilidad del acero depende de su composición química, tamaño de grano de la estructura austenítica y la presencia de elementos aleantes.
Tensiones y Agrietabilidad
- El enfriamiento brusco crea grandes diferencias de temperatura entre la superficie y el centro de la pieza, lo que genera tensiones internas y riesgo de agrietamiento.
- La velocidad crítica de temple es la mínima velocidad de enfriamiento para obtener una estructura totalmente martensítica.
Velocidad Crítica de Temple
- La velocidad crítica de temple es una forma de medir y comparar la templabilidad de los aceros.
- Un acero con mayor templabilidad puede ser enfriado más lentamente durante el temple, lo que reduce las tensiones y el riesgo de agrietamiento.
Microestructura
- La microestructura del acero después del temple depende de la velocidad de enfriamiento y puede ser martensita, martensita + bainita, o bainita + perlita.
- La microestructura se puede clasificar en temple completo o incompleto, dependiendo de la velocidad de enfriamiento.
Ensayo Jominy
- El ensayo Jominy es un método para medir la templabilidad de los aceros.
- Se utiliza una probeta cilíndrica que se austeniza y se enfría con un chorro de agua, y luego se mide la dureza Rockwell C a lo largo de una generatriz.
- La curva Jominy representa la dureza de la probeta en función de la distancia a la cara templada (distancia Jominy).
Diámetros Críticos
- El diámetro crítico se refiere a la distancia a la que se alcanza una determinada dureza o microestructura.
- La velocidad media de enfriamiento disminuye con la distancia Jominy.
Revenido
- El revenido es un tratamiento térmico que se aplica después del temple para disminuir la dureza y aumentar la plasticidad y tenacidad.
- El revenido puede provocar fragilidad en algunas condiciones, lo que se puede mitigar utilizando aceros con Mo y evitando el revenido en el margen de temperaturas.
Temple Superficial
- El temple superficial se utiliza para endurecer solo la superficie de la pieza, lo que mejora la resistencia y reduce la plasticidad y tenacidad.
- El tratamiento de temple superficial se utiliza para mejorar las propiedades de la superficie de la pieza, mientras que el núcleo se mantiene más blando.
Tratamiento de Temple
- En la práctica industrial, es difícil alcanzar enfriamientos con H > 2.3-5.
- La severidad del temple depende del medio utilizado (aire, aceite, agua salina) y de la circulación o agitación del fluido.
Verificación de Temple
- Un medio ideal de temple tiene una H infinita, lo que significa que la pieza sufriría un enfriamiento inmediato de su superficie hasta la temperatura del fluido.
- Los gradientes de temperatura en la pieza dependen de H y del diámetro de la pieza (H*D).
- A mayores gradientes térmicos, mayores tensiones y mayor riesgo de agrietamiento.
- El medio más adecuado para templar dependerá de la templabilidad del acero, la forma y tamaño de la pieza.
Tensiones y Agrietabilidad durante el Temple
- El enfriamiento brusco crea grandes diferencias de temperatura entre la superficie y el centro de las piezas.
- El gradiente de temperaturas es responsable del desarrollo de tensiones internas en la pieza.
- La velocidad crítica de temple es la mínima velocidad de enfriamiento que hay que aplicar a un acero para conseguir una estructura totalmente martensítica.
- La templabilidad del acero depende de su composición química, del tamaño de grano de la estructura austenítica y de la presencia de elementos aleantes.
Diámetros Críticos
- El diámetro crítico es una forma alternativa de conocer la templabilidad de los aceros.
- El diámetro crítico es el diámetro de barra que, enfriado en un determinado medio, consigue la microestructura deseada en el centro de la barra.
- Hay una relación directa entre la velocidad crítica de enfriamiento y los diámetros críticos.
Revenido
- La fragilidad de revenido se produce entre 250°C y 370°C, con una significativa pérdida de ductilidad y tenacidad.
- La fragilidad de revenido se asocia con la formación de delgadas placas de cementita durante la descomposición de la austenita retenida.
- El silicio tiene una acción favorable, ya que mitiga su efecto y desplaza el margen en el que aparece a mayores temperaturas.
Fragilidad de Revenido
- La fragilidad de revenido aparece entre 375°C y 575°C, por permanencia dentro de ese margen de temperaturas.
- Es una fragilidad reversible, ya que el material dañado puede regenerar su tenacidad por calentamiento a T > 575°C.
- La fragilidad se debe a la acción de impurezas (Sb, P, Sn, As) que emigran a las zonas del primitivo borde de grano austenítico durante el revenido.
Temple Superficial
- El temple superficial consiste en austenizar únicamente la zona superficial del acero, que será lo único que se temple tras un enfriamiento rápido posterior.
- Existen diversas técnicas de calentamiento, como el calentamiento a la llama, que se aplica exteriormente a la superficie y de la manera más uniforme posible.
Tensiones Internas
- La presencia de tensiones internas es indeseable porque pueden alcanzar valores elevados y sumarse a las tensiones exteriores durante el funcionamiento en servicio.
- Pueden distorsionar fuertemente la pieza y originar grietas en la misma.
- Cualquier aumento del gradiente de temperaturas aumentará el nivel de tensiones.
Tratamiento de Temple
- Las tensiones internas de temple en el acero se originan por la formación de martensita, que provoca una dilatación de la aleación.
- La dilatación de la superficie se compensa con deformaciones locales del centro de la pieza, lo que no genera tensiones en la pieza.
- Cuando el centro de la pieza se enfría a T < MS, el núcleo comienza a dilatarse, pero el exterior de la pieza, ya frío y muy duro, carece de deformación plástica para permitir la dilatación del centro.
Factores que Influyen en las Tensiones de Temple
- Por parte del acero:
- Contenido en carbono.
- Temperatura MS.
- Por parte de las características de la pieza:
- Espesor de la pieza.
- Formas complejas y variaciones bruscas de sección.
- Por parte del tratamiento aplicado:
- Temperatura de austenización.
- Forma de enfriamiento utilizada (H).
Templabilidad del Acero
- La templabilidad del acero depende de su composición química, tamaño de grano de la estructura austenítica y elementos aleantes.
- La velocidad crítica de temple es una forma de medir y comparar la templabilidad de los aceros.
- La templabilidad del acero puede ser influenciada por la composición química, tamaño de grano austenítico y elementos aleantes.
Velocidad Crítica de Temple
- La velocidad crítica de temple es la mínima velocidad de enfriamiento necesaria para alcanzar una estructura totalmente martensítica.
- La velocidad crítica de temple es una forma de medir y comparar la templabilidad de los aceros.
- Un acero será muy templable si su velocidad crítica de temple es muy pequeña.
Microestructura
- La microestructura de la pieza puede ser afectada por la velocidad de enfriamiento, lo que puede llevar a la formación de martensita, bainitas o perlita.
- La microestructura de la pieza influye en sus propiedades mecánicas.
Fragilidad de Revenidos Bajos
- La fragilidad de revenidos bajos se caracteriza por una significativa pérdida de ductilidad y tenacidad entre 250°C y 370°C.
- El silicio tiene una acción favorable, ya que mitiga su efecto y desplaza el margen en el que aparece a mayores temperaturas.
Fragilidad de Revenido
- La fragilidad de revenido se caracteriza por una pérdida de tenacidad entre 375°C y 575°C.
- La fragilidad de revenido es reversible, y el material dañado puede regenerar su tenacidad por calentamiento a T > 575°C.
Medidas para Evitar o Mitigar la Fragilidad de Revenido
- Evitar dar revenidos en el margen de temperaturas.
- En los revenidos a temperaturas por encima de ese margen, proceder a un enfriamiento rápido de la pieza.
- Utilizar aceros con niveles muy bajos de impurezas.
- No utilizar aceros con elevado porcentaje de Mn y Si.
- Utilizar aceros con Mo, sobre todo si están presentes como aleantes el Cr y el Ni.
Temple Superficial
- El temple superficial consiste en endurecer únicamente la zona superficial del acero mediante calentamiento rápido y enfriamiento posterior.
- Habrá que aplicar calor únicamente a la superficie, mediante técnicas suficientemente energéticas, que permitan calentar rápidamente la superficie a temperaturas por encima del punto crítico superior A3, sin un calentamiento significativo del interior.
Este quiz evalúa el tratamiento de temple en metalurgia, incluyendo la práctica industrial, severidad de temple y gradientes térmicos.
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