¿Qué es el templado del acero para herramientas?

Escrito por peter de conceicao | Traducido por pablo andrizzi
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¿Qué es el templado del acero para herramientas?
Las herramientas de acero deben ser templadas antes de utilizarlas. (steel tools studio isolated over white image by dinostock from Fotolia.com)

El proceso de fabricación del acero involucra calentar hierro a una alta temperatura para permitir que los átomos de carbono se diseminen en la estructura del hierro. Esto produce la aleación más fuerte que conocemos como acero. Durante el proceso de fundido, el acero se enfría rápidamente para solidificar su estructura cristalina. Esto no solo endurece el metal sino que también lo hace frágil por los puntos de estrés que se crean durante el enfriamiento rápido. El "templado" es el proceso de recalentamiento del acero y volverlo a enfriar rápidamente para eliminar estos puntos de estrés y hacer que el acero sea menos quebradizo.

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Fabricando acero

Los minerales de hierro se funden en un horno a 1.800 grados Celsius. Durante este proceso el hierro se funde y absorbe carbono en el horno. Se agregan otros minerales al hierro fundido para precipitar impurezas a la superficie, donde se las quita. El hierro fundido se vierte en moldes, donde luego vuelve a fundirse para bajar el contenido de carbono y para quitar otras impurezas para producir un producto del acero. El acero contiene carbono que va de un 0,25 a un 1,5%. Este es el rango de contenido óptimo para un balance de resistencia y maleabilidad para el acero.

Estructura del acero

El acero está compuesto de grupos de moléculas de hierro y carbono arregladas en una estructura cristalina. Durante el proceso de fabricación del acero, el calor fuerza a que los átomos de hierro y carbono formen arreglos irregulares, lo que previene que los grupos de moléculas de hierro se patinen unas sobre otras y reduzcan la maleabilidad del acero. La dureza se refuerza aún más en el acero generando separaciones de fronteras entre los grupos de moléculas, lo cual previene el desplazamiento cuando se somete al metal a estrés.

Templando acero

El templado es un proceso en el cual el acero vuelve a ser calentado y enfriado lentamente. El templado es necesario porque el proceso de fabricación del acero requiere que el mismo sea rápidamente enfriado para asentar el entramado cristalino de los átomos de hierro y carbono. Esto da como resultado un metal duro, pero también lo hace quebradizo porque posee un arreglo desigual de carbono y hierro. Recalentar el metal de manera pareja redistribuye los átomos de carbono y elimina los puntos de estrés (y por consecuencia, lo hace menos quebradizo) mediante la reducción de las separaciones de fronteras entre moléculas.

Templado de herramientas

El proceso de templado debe realizarse en todas las herramientas de acero luego de que son tratadas con calor. Esto se hace en una variedad de temperaturas dependiendo del uso final de cada herramienta. El templado comienza a aproximadamente 150 grados Celsius. La temperatura correcta de templado para una herramienta de acero se determina viendo el color al cual el metal brilla cuando se lo calienta. El proceso de calentamiento de la herramienta cesa cuando el acero caliente llega a un color específico, que puede ir desde frutilla hasta amarillo hasta azul. Las distintas secciones de una herramienta pueden ser templadas para que las distintas partes de la misma tengan distintas propiedades. Esto es importante para las herramientas que tengan bordes o dientes.

Usos del acero templado

El acero templado se utiliza en una variedad de productos, entre ellos herramientas, pines y pernos. Además, las aleaciones del acero también deben ser templadas. Típicamente, estas son derivadas de acero mezclado con metales como el cromo para prevenir la corrosión (como el acero inoxidable) o con otros elementos como el titanio para generar resistencia adicional. Las aleaciones de acero tienen una variedad de aplicaciones, como en construcción o como uso para marcos rígidos en automóviles o aviones.

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