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TEMPLABILIDAD

Ing. Jaime González Vivas


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TEMPLABILIDAD

Puede suceder que la velocidad de enfriamiento en elcentro de la pieza sea superior a la crítica.

En ese caso se logrará en toda la sección la estructura

de temple perfecto (martensíta). En caso contrario sólose logrará martensíta hasta la distancia de la superficie

donde se sobrepase la velocidad crítica.

Dicho más correctamente se tiene martensíta másperlita cua finura disminue con la velocidad de

enfriamiento (puede haber tambi!n algo de bainita).


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VELOCIDAD CRÍTICA Y VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO.

Velocidad crítica de temple Vc! "Es la velocidad mínima con que ha que enfriar cada punto de una pieza

de acero desde su temperatura crítica para lograr una estructura

martensíta.

Para una misma pieza la velocidad crítica de temple es la misma en todos

los puntos# pues depende de la composición química# del tama$o de

grano. Es una característica del acero.

Vc " # C$% &!

Velocidad de e'#riamie'to Ve! (Es la velocidad con que se enfría cada punto de una pieza de acero desde

su temperatura crítica cuando se la sumerge en un medio de severidad H.


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%a velocidad de enfriamiento en un punto en cambio

depende del medio de enfriamiento H de la sección de

la pieza (D) para el mismo diámetro# depende de la

distancia a la superficie o al centro(r & ' distancia del

punto al centro del redondo). %uego

Vei " # )%D.r i!

%a Vei no depende del acero# pues segn a vimos#

todas las piezas de igual forma tama$o de distintosaceros de construcción se enfrían prácticamente con

igual velocidad en sus puntos homólogos en mismo

medio.


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CONCEPTO DE TEMPLABLIDAD.

partir de una velocidad igual a la velocidad crítica de temple

con velocidades de enfriamiento decrecientes se obtienencorrespondientemente estructuras con durezas tambi!n

decrecientes.

*uiere decir que el gradiente de velocidades se traduce en ungradiente de durezas del mismo sentido+ a menor velocidad de

enfriamiento# menor dureza.

Esta distribución de durezas en la sección de una piezatemplada es lo que llamamos templabilidad. Definimos pues

templabilidad de un acero como la propiedad que determina la

profundidad distribución de la dureza inducida en el temple.


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,ás gráficamente podemos decir que la templa*ilidad e+ la,pe'etraci-' de la d/re0a c/a'do +e templa /' acero.Puesto que con la dureza despu!s del temple sabemos si

hemos logrado la estructura correcta# es indudable que latemplabilidad es el factor más importante para la selección de

los aceros que se van a usar en piezas tratadas t!rmicamente.

Dados dos aceros de distinta composición en barras de igualdiámetro enfriadas en el mismo medio (H) decimos que tiene

maor templabilidad aqu!l en el cual la dureza penetra más

profundamente (o -cae menos hacia el centro) /ig. 00.

%uego"

HRi = f (Vei , Vc)


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1on todas estas consideraciones estamos en condiciones de evaluar de qu!

parámetros depende la templabilidad cómo influen cualitativamente.

2i templabilidad ≡ distribución de durezas ()Ri).

34i ' f (5ei # 5c)

Pero"

34i ' f (3# D# r i# 1q# g)

,e6orar la templabilidad significa evitar la caída de durezas hacia el centro (r i→ 7) ello a su vez consiste en mantener 34 i lo más alto posible cada r i.

5emos que ello se logra# a igualdad de las otras condiciones.

umentando la severidad de temple

Disminuendo el diámetro (/rom.&89)

umentando el : de 1 elementos aleantes del acero.

umentando el tama$o de grano.


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C1RVA2 U

5eamos ahora cómo podemos -medir o e;presar la templabilidad de

un acero.

2iendo la templabilidad una distribución de durezas en la sección de

la pieza tomamos por e6emplo un redondo templado+ cortamos un

disco de apro;imadamente &cm de espesor luego tomamos sobre

ambas caras durezas a lo largo de los diámetros perpendiculares aintervalos regulares (p.e6. cada 0mm). Promediamos los valores

correspondientes a los puntos homólogos ('r i) los graficamos en un

sistema de e6es donde en las abscisas representamos los r i en

ordenadas las 34i.


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DIAMETRO CRÍTICO

El problema es e;presar la templabilidad mediante un nmero con el

cual luego pudi!ramos calcular. Este nmero además se tendría que

determinar teórica e;perimental.

El problema se resolvió gracias a los traba6os de ,.. >rossman# ,.

simo?# @. % %amont# A. E. @omin# . % Boegehold# otros.

1onsideramos un redondo de diámetro D de un acero c de

composición química definida (1q) con un tama$o de grano dado

(g)" lo templamos en un medio de severidad 3.

Determi'amo+ +/ c/r3a 1.

2upongamos que estamos en el caso de la figura (0Ca) vemos que

e;iste una parte del ncleo que no ha templado correctamente.


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uestro problema es lograr en el centro e;acto del redondo la dureza

correspondiente al C7: de martensíta para el acero en estudio. 1omo ese

punto es el menor 5e# en el resto de la sección tendremos progresivamente

más del C7: de martensíta.

Para aumentar la templabilidad (disminuir la caída de dureza) segn vimos

podemos disminuir el diámetro. 4epetimos la e;periencia con diámetros

sucesivamente menores hasta encontrar uno en cuo centro comenzamos a

obtener la dureza requerida (/ig.0Cb). Ese será el redondo de maor diámetro

que# para ese acero en ese medio# templará completamente su sección deacuerdo con los requerimientos t!cnicos que nos hemos impuesto.

4emiti!ndonos a la fórmula aplicando las condiciones propuestas tenemos"

3r i ' 3r C7, r i ' 7(centro)

(1q# g) ' c ∴ 34C7, ' f(c# D#3)


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Definido el problema de esa manera# sabemos que 34C7, es una

constante para el acero en cuestión que podemos incluir en el parámetro

c# quedándonos

f (c# D# 3) ' cte.

< sea"

DC7, ' f (c + 3)

< sea que el diámetro# ba6o las condiciones establecidas resulta unafunción e;clusiva del acero la severidad de temple además es una

medida de la templabilidad pues es el diámetro límite (má;) que permite

lograr en la sección una distribución de durezas que en el centro de la

misma sea igual a la que corresponde a un C7: de martensíta.


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Ese diámetro así definido# se llama diámetro crítico real (D r )

pues se ha determinado en un medio de enfriamiento real.

Diámetro crítico real es el diámetro de maor redondo en el

que despu!s del temple en un medio de severidaddeterminado se consigue en su centro una estructura con

C7: de martensíta.

Dr " # Ac 4 )!

Diámetro crítico ideal es el diámetro de maor redondo en

cuo centro se consigue el C7: de martensíta templando

en un medio ideal de severidad infinita 3 ' ∝(infinita

capacidad de absorción de calor)F.

DI " # Ac!) "


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< sea es una constante del acero que sólo depende de la composición

química del tama$o de grano.

Para cada acero tenemos pues un DG varios Dr que depende de 3.

2e comprende además que siempre

DI 5 Dr

>rossmann sus colaboradores construeron los gráficos de las /igs. H#Cque relacionan DG# Dr 3. %a diferencia de ambos gráficos sólo radica en la

escala. Ino llega hasta valores de DG '&C otro a DG '=

Dr DG se e;presan en medidas de longitud+ puede ser en pulgadas como

en los traba6os originales o más propiamente como se hace actualmente emm# usando el 2,D.

En DG resulta así una medida de la templabilidad del acero. 1uando

e;presamos que la -templabilidad de un acero es H7mm estamos diciendo

que el DG de ese es H7mm.


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