Acero Templado: Propiedades, Tipos y Mecanizado
El acero templado es acero al que se ha aplicado un tratamiento térmico de temple para aumentar su dureza superficial y resistencia al desgaste. Comprender sus tipos, propiedades y cómo mecanizarlo correctamente es fundamental en cualquier taller de mecanizado de precisión.
Qué es el Temple del Acero
El temple es el tratamiento térmico que consiste en calentar el acero a la temperatura de austenización (750-900°C según el grado), mantenerlo a esa temperatura para homogeneizar la microestructura, y enfriarlo rápidamente (en agua, aceite o aire) para transformar la austenita en martensita — la fase más dura del acero.
La martensita es muy dura (hasta 65 HRC en aceros de herramienta) pero frágil. Por eso el temple se complementa habitualmente con el revenido: calentamiento a una temperatura menor (150-650°C) que reduce la fragilidad a costa de una ligera disminución de la dureza. El resultado final es el equilibrio deseado entre dureza y tenacidad.
Tipos de Acero Templado
Aceros de cementación (case hardening)
Aceros de bajo carbono (16MnCr5, 20MnCr5, 18CrNiMo7-6) que se carburan superficialmente antes del temple. La capa superficial (0,5-2 mm) queda muy dura (58-63 HRC) mientras el núcleo permanece tenaz. Para engranajes, piñones y ejes de transmisión.
Aceros de temple global
Aceros de medio-alto carbono (C45, 42CrMo4, 34CrNiMo6) que se templan en toda su sección. Dureza homogénea de 30-55 HRC según el grado. Para ejes, husillos, matrices y piezas que necesitan dureza uniforme.
Aceros de herramienta (tool steels)
D2, M2, H13, O1: diseñados específicamente para herramientas de corte, matrices y moldes. Durezas de 55-65 HRC. Alta resistencia al desgaste y al choque térmico en H13.
Dureza: HRC, HB, HV
| Escala | Método | Rango típico | Uso habitual |
|---|---|---|---|
| HRC (Rockwell C) | Penetrador cónico diamante | 20–68 HRC | Aceros templados |
| HB (Brinell) | Bola de carburo | 80–650 HB | Aceros recocidos y normalizados |
| HV (Vickers) | Pirámide diamante | Cualquier rango | Capas delgadas, nitruraciones |
60 HRC ≈ 746 HB · 55 HRC ≈ 595 HB · 50 HRC ≈ 513 HB · 40 HRC ≈ 381 HB · 30 HRC ≈ 286 HB
Mecanizar Acero Templado
El mecanizado de acero templado (>45 HRC) requiere herramientas y parámetros completamente diferentes al acero blando. La estrategia depende de la dureza:
- 30-45 HRC: mecanizable con plaquitas de carburo recubierto con geometría específica para acero endurecido (GH, H) a velocidades reducidas.
- 45-55 HRC: requiere plaquitas CBN (nitruro de boro cúbico) o cerámica de alúmina. Las plaquitas de carburo convencional se desgastan muy rápidamente.
- 55-65 HRC: mecanizado con CBN de alto contenido o electroerosión (EDM). El rectificado es el método más habitual para acabados de alta precisión.
Herramientas para Acero Templado
- Plaquitas CBN: para torneado de aceros >45 HRC. Marcas: Sandvik (CB7015, CB7025), Kennametal (KB5625), Iscar (IB55H). Permiten hacer “hard turning” — torneado de acabado en acero templado que compite con el rectificado.
- Plaquitas cerámica: para torneado de aceros 35-55 HRC a alta velocidad. Más frágiles que CBN pero más económicas. Usarlas en seco o con mínima lubricación.
- Fresas de metal duro para acero duro: fresas integrales de Ø4-20mm con recubrimiento AlTiN o TiSiN para fresado de aceros templados hasta 65 HRC.
Aplicaciones Industriales
- Matrices de estampación: punzones y matrices en D2 o M2 templado a 60-62 HRC para resistencia al desgaste en corte de chapa.
- Moldes de inyección: cavidades en acero P20 pretemple (30-36 HRC) o en H13 templado (50-54 HRC) para alta producción.
- Engranajes y piñones: cementados y templados para alta resistencia a fatiga superficial y desgaste.
- Rodamientos: anillos y elementos rodantes en 100Cr6 templado a 60-65 HRC.
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