Los dos métodos principales de endurecimiento de metales son el endurecimiento por penetración y la cementación en caja.
Temple por penetración consiste en calentar toda la pieza metálica a una temperatura específica y, a continuación, enfriarla rápidamente, normalmente mediante temple en aceite, agua o aire. Este proceso afecta a toda la sección transversal del metal, aumentando su dureza y resistencia de manera uniforme. La transformación se produce debido al enfriamiento rápido, que estabiliza la estructura cristalina en una forma más dura. Este método es adecuado para metales con alto contenido en carbono, en los que es necesario endurecer toda la pieza.
Temple en caja se centra en la superficie del metal, creando una capa exterior dura y resistente al desgaste y manteniendo al mismo tiempo un núcleo más blando y resistente. Esto se consigue mediante diversos procesos como la carburación, la carbonitruración, la nitruración y la nitrocarburación. En el carburizado, por ejemplo, el metal se calienta en un ambiente rico en carbono, lo que permite que el carbono se difunda en la superficie. Después, la pieza se templa para endurecer la capa superficial enriquecida. Este método es ideal para aceros bajos en carbono, que son dúctiles pero carecen de la dureza suficiente para muchas aplicaciones.
Ambos métodos pretenden mejorar las propiedades mecánicas de los metales, en particular la dureza y la resistencia al desgaste, alterando sus microestructuras mediante procesos controlados de calentamiento y enfriamiento. El temple pasante se utiliza generalmente cuando se requiere una dureza uniforme en todo el metal, mientras que la cementación en caja se prefiere cuando se necesita un equilibrio entre la dureza superficial y la tenacidad del núcleo.
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