El enfriamiento rápido en química se refiere al enfriamiento rápido de un producto para conseguir propiedades específicas, como el aumento de la dureza en aleaciones ferrosas o la disminución de la dureza en aleaciones no ferrosas. Este proceso es crucial para los materiales que requieren una gran resistencia a la deformación y la corrosión, como las cuchillas y los tanques de almacenamiento.
Mecanismo de temple:
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El enfriamiento implica tres etapas principales: la etapa de vapor, la etapa de ebullición y la etapa de convección.Etapa de vapor:
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Cuando un componente caliente se sumerge por primera vez en aceite de temple, queda rodeado por una capa de vapor. Esta capa ralentiza inicialmente el proceso de enfriamiento, ya que el calor se elimina principalmente por radiación a través del vapor. Para acelerar esta etapa, se pueden utilizar aditivos para aumentar la agitación de la capa de vapor, facilitando una dispersión más rápida del vapor.Etapa de ebullición:
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A medida que la temperatura del componente disminuye, la capa de vapor se rompe, dando lugar a un contacto directo entre el aceite y el componente. Esta etapa se caracteriza por una ebullición rápida, lo que aumenta significativamente la velocidad de enfriamiento.Etapa de convección:
Una vez que la temperatura del componente desciende por debajo del punto de ebullición del aceite, el enfriamiento continúa por convección. El aceite circula alrededor del componente, transfiriéndole calor hasta alcanzar la temperatura deseada.
- Tipos de enfriamiento:Aceite de temple:
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Este tipo de temple utiliza aceites específicamente diseñados para endurecer los componentes controlando la transferencia de calor y mejorando la humectación para minimizar la distorsión y el agrietamiento.Enfriamiento al vacío:
- Realizado en un horno de vacío, este método consiste en calentar el material en una atmósfera controlada y enfriarlo rápidamente. Existen dos subtipos:
- Enfriamiento por gas: La pieza se calienta al vacío y se enfría con un gas neutro de gran pureza, como el nitrógeno. Este método es adecuado para materiales con una velocidad de enfriamiento crítica baja para la formación de martensita.
Enfriamiento líquido: Tras el calentamiento en vacío, la pieza se traslada a una cámara de enfriamiento llena de nitrógeno de alta pureza y, a continuación, se enfría rápidamente en un baño de aceite de temple.
Proceso de postenfriamiento:
Tras el temple, los materiales suelen someterse a un revenido, que consiste en recalentar el material templado a una temperatura inferior a su punto crítico y, a continuación, enfriarlo lentamente. Este proceso ayuda a reducir la fragilidad y a eliminar las tensiones causadas por el temple, mejorando la tenacidad y ductilidad generales del material.
