El temple, también llamado endurecimiento, es el proceso de calentar y enfriar rápidamente el acero (u otra aleación) a alta velocidad, lo que provoca un aumento considerable de su dureza, ya sea superficial o integral. En el caso del temple al vacío, este proceso se realiza en hornos de vacío que alcanzan temperaturas de hasta 1300 °C. Los métodos de temple varían según el material tratado, pero el temple con nitrógeno es el más común.
Enfriamiento por gas al vacío:
Durante el temple en vacío, el material se calienta en ausencia de oxígeno por convección en un medio de gas inerte (N₂) y/o por radiación térmica a presión reducida. El acero se endurece con una corriente de nitrógeno, cuya velocidad de enfriamiento se puede determinar seleccionando la sobrepresión. Dependiendo de la forma de la pieza, también es posible elegir la dirección y el tiempo de soplado de nitrógeno. La optimización del tiempo y el control de la temperatura del acero se llevan a cabo durante el proceso mediante termopares piloto que se pueden colocar sobre la pieza en la cámara de calentamiento. El acero tratado térmicamente en un horno de vacío obtiene las propiedades especificadas de resistencia y dureza en toda la sección transversal, sin descarburación superficial. El grano austenítico es fino y cumple con los estándares internacionales.
Prácticamente todas las aleaciones de acero de interés técnico, como los aceros para muelles, los aceros trabajados en frío, los aceros templados y revenidos, los aceros para cojinetes antifricción, los aceros trabajados en caliente y los aceros para herramientas, así como un gran número de aceros inoxidables de alta aleación y aleaciones de hierro fundido, pueden endurecerse de esta manera.
Enfriamiento con aceite al vacío
El enfriamiento por vacío con aceite consiste en enfriar los materiales calentados mediante aceite de vacío. Dado que la transferencia de la carga se realiza bajo vacío o con protección de gas inerte tras purgar el horno, la superficie de la pieza permanece protegida hasta que se sumerge por completo en el aceite. La protección de la superficie es muy similar tanto en el enfriamiento con aceite como con gas.
La principal ventaja, en comparación con las soluciones convencionales de enfriamiento en aceite atmosférico, es el control preciso de los parámetros de enfriamiento. Con un horno de vacío, es posible modificar los parámetros estándar de enfriamiento (temperatura y agitación) y también la presión sobre el tanque de enfriamiento.
Modificar la presión sobre el tanque provocará una diferencia de presión dentro del baño de aceite, lo que alterará la curva de eficiencia de enfriamiento definida a presión atmosférica. De hecho, la zona de ebullición es la fase en la que la velocidad de enfriamiento es máxima. El cambio en la presión del aceite modificará su vaporización debido al calor de la carga.
La reducción de presión activará el fenómeno de vaporización, que inicia la fase de ebullición. Esto aumentará la eficiencia de enfriamiento del fluido de temple y mejorará la capacidad de endurecimiento en comparación con las condiciones atmosféricas. Sin embargo, la generación masiva de vapor puede provocar el fenómeno de la vaina y una posible deformación.
El aumento de presión en el aceite inhibe la formación de vapor y retarda la evaporación. La vaina se adhiere a la pieza y se enfría de forma más uniforme, pero menos drástica. Por lo tanto, el enfriamiento en aceite al vacío es más uniforme y produce menos deformación.
enfriamiento por agua al vacío
Mediante procesos como el temple en aceite al vacío, se presenta la solución ideal para el tratamiento térmico de endurecimiento de aluminio, titanio u otros materiales que necesitan enfriarse a una velocidad suficientemente rápida.
Fecha de publicación: 7 de mayo de 2022