Efecto de la temperatura en el crecimiento del tamaño de grano. El acero sobrecalentado lo podemos recuperar mediante el normalizado. El acero quemado ya no tiene regeneración posible.

Cuando tenemos un acero con grano grueso, para afinarlo, basta con calentarlo a una temperatura lo más justo por encima de la temperatura crítica (austenización completa) y dejarlo que se enfríe al aire. En el enfriamiento al aire, los granos de austenita se transforman en otros más pequeños de ferrita, perlita o cementita según su composición. Cuando los cristales son muy grandes, para afinarlos se recomienda realizar varias regeneraciones sucesivas. La primera a una temperatura bastante superior a la crítica, ya que en ese momento los átomos que constituyen el acero tienen mayor movilidad y es más fácil dividir la grosera cristalización inicial y homogeneizar la masa del acero. Luego se llevan a cabo otras regeneraciones a temperaturas más bajas y más próximas a la temperatura crítica, que son las que realmente afinan el grano.

Después de fabricar herramientas de corte soldadas a la calda, es importante afinar el grano antes de realizar el temple si queremos 

Llamamos “ACERO TEMPLADO” al acero que le hemos realizado un tratamiento térmico de endurecimiento, mejorando las propiedades mecánicas de nuestras herramientas, aumentando la resistencia mecánica y dureza, pero también su fragilidad. 

Entendemos por TEMPLE el enfriamiento brusco del acero.

Ya hemos comentado la importancia de la asutenización en los tratamientos térmicos. Ahora vamos a ver como vamos a aprovechar ese cambio de la microestructura del acero con la temperatura (material alotrópico) en el cual todos los átomos de carbono están repartidos y solubilizados en toda la estructura de AUSTENITA.

Si calentamos un acero por encima de su punto de austenización, donde la estructura cristalina que tenía a temperatura ambiente se modifica, formando cristales sólo de AUSTENITA, y lo enfriamos lentamente, la AUSTENITA se transforma en otras estructuras como la PERLITA y  CEMENTITA o FERRITA dependiendo de su porcentaje de carbono.

Pero si calentamos una barra de acero de pequeño espesor a la temperatura de austenización, asegurándonos su completa austenización y lo enfriamos rápidamente en agua, los cristales de austenita no tienen tiempo de transformarse en PERLITA, ni CEMENTITA , ni  FERRITA… obteniendo una nueva estructura en forma de agujas denominada MARTENSITA, y en algunos casos con cristales de AUSTENITA retenida que no le ha dado tiempo a transformarse.

La MARTENSITA es el constituyente típico de  los aceros templados.

Si la barra es de mayor espesor, la austenizamos y la enfriamos igualmente rápidamente, aparecerán de la periferia al centro los constituyentes típicos de los acero templados, como son la martensita y la austenita, pero al enfriarse mas lentamente el núcleo aparecen también otras estructuras mas blandas similares a la PERLITA.

Teóricamente, en el temple, debemos AUSTENIZAR completamente el acero en el momento de comenzar el enfriamiento (antiguamente los herreros antiguos lo denominaban TEMPLE SUAVE, normalmente para aceros de hasta 0,77% de carbono). Si enfriamos todo el acero con rapidez (según su composición o el tamaño de la pieza), en un medio conveniente, agua, aceite, aire o sales, conseguiremos modificar sus propiedades mecánicas aumentando su dureza, pero también su fragilidad. 

En nuestras herramientas podemos realizar un TEMPLE DURO con aceros de mas de 0.77% de carbono (aceros hipereutectóides), obteniendo aún mayor dureza, cuando en el temple se consigue una matriz de MARTENSITA con cierta cantidad de carburos embebidos, microestructura que corresponde a un calentamiento de AUSTENIZACION INCOMPLETA. De esta manera AUSTENIZAMOS casi todo el acero, pero mantenemos la CEMENTITA que es lo último que se transforma en AUSTENITA. Tras el enfriamiento, tendríamos una estructura muy dura de MARTENSITA, con una parte de CEMENTITA, que como ya hemos comentado es el componente más duro de los aceros. En el caso de los aceros de herramientas aleados, tampoco suelen ser calentados casi nunca a austenización completa ni en el temple, ni en el recocido.

Teóricamente como preparación de la microestructura para el TEMPLE, a estos aceros tampoco se les suele hacer NORMALIZADO, obteniendo mejores propiedades mecánicas, si conseguimos pequeños granos de CEMENTITA redondeada (CEMENTITA GLOBULAR) antes de realizar el templado. Para ello, podemos realizar un RECOCIDO GLOBULIZACIÓN, pero para hacerlo correctamente es necesario un horno, por lo que en muchos casos se realiza un simple NORMALIZADO.

PROCESO DE TEMPLE:

PROCESO DE TEMPLE:

El proceso de calentamiento hasta la temperatura de TEMPLE es muy importante. El calentamiento debe ser lento hasta los 450-500ºC, a partir de ésta temperatura podemos aumentar la velocidad de calentamiento hasta la temperatura de temple. Si la pieza es grande, el