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INTRODUCCIÓN A LA METALURGIA y 
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
TRATAMIENTOS 
TÉRMICOS
Recocido de Relevado de Tensiones
(Recocido de distensionado, stress relieve annealing)
Consiste en calentar el acero hasta una T< Ac1, 
mantenerlo un tiempo adecuado para disminuir las 
tensiones residuales y luego enfriar lentamente.
Objetivo
• Disminuir las tensiones residuales previamente 
producidas por procesos de conformado en frío, 
mecanizado, soldadura, colado o algún tratamiento 
térmico previo.
• Disminuir las tensiones totales en servicio.
• Evitar fenómenos de rotura diferida por Hidrógeno o 
corrosión bajo tensión (en servicio o durante el 
procesamiento)
• Lograr mayor estabilidad dimensional.
• Normalmente este proceso conduce a otro fenómeno 
como por ejemplo la recristalización.
Parámetros
Rango de temperatura
Para aceros al C y de baja aleación es de 550ºC a 
680ºC, para algunos aceros de alta aleación la 
temperatura puede ser mayor.
Velocidad de enfriamiento
Dependiendo del tipo de acero y de la complejidad 
geométrica de la pieza puede ser tan baja como 5 o 
10ºC/h.
Recocido de Regeneración
(Recocido total, recocido hipercrítico, Full annealing
Consiste en un calentamiento hasta una temperatura de 
austenización (usualmente unos ºC por encima de Ac3, 
un mantenimiento para asegurar la homogeneidad de la 
austenita y luego un enfriamiento lento (por ejemplo en 
el horno).
Debido a la baja velocidad de enfriamiento y los largos 
tiempos necesarios, es un tratamiento costoso.
Objetivos
• Reblandecer el acero
• Producir una estructura que en algunos aceros 
es favorable para el mecanizado y la deformación 
en frío.
• Obtener propiedades finales específicas.
Parámetros
Temperatura
Usualmente unos 20 a 40 ºC por encima de Ac3, 
para aceros hipoeutectoides.
Velocidad de enfriamiento
Es variable pero generalmente no supera los 
50ºC/h y puede ser tan baja como 5ºC/h.
Recocido isotérmico
Consiste en realizar la transformación de la 
austenita a una temperatura constante y muy 
cercana a la de equilibrio.
Es más rápido pero deja al acero con una dureza 
mayor que el ciclo normal.
Aplicaciones
• En la industria bulonera se usa para mejorar la 
aptitud al recalcado en Aceros de medio C.
• En el caso de Aceros de alto C, este tratamiento 
o el recocido de globulización, son usados para 
aumentar la maquinabilidad del acero y disminuir 
los costos del proceso.
Aceros Hipereutectoides
El tratamiento es intercrítico para evitar la 
precipitación de láminas de CFe3 en los bordes de 
grano de la austenita.
Es mucho más frecuente para estos aceros, el uso 
de recocido de globulización
Recocido de Globulización
(Recocido de esferoidización o globular, spheroidizing
annealing)
Consiste en calentar el acero hasta una 
temperatura cercana a Ac1 (mayor o menor), 
mantenerla un tiempo adecuado o bien hacerla 
oscilar por encima o por debajo de Ac1, y 
finalmente enfriar muy lentamente.
Microestructuralmente el objeto es globulizar los 
carburos laminares del perlita.
Objetivo
• Reblandecer el acero y aumentar su plasticidad 
de modo que sea apto para el mecanizado y 
conformado en frío.
• La dureza que se obtiene es aún menor que la 
del recocido de regeneración.
Clasificación
Subcrítico
T = Ac1 - 50ºC
Se requiere mucho tiempo, es acelerado por 
deformación plástica previa.
Intercrítico
T = Ac1 + 50ºC
Es mucho más corto pero requiere de un estricto 
control de la temperatura y la velocidad de 
enfriamiento.
Clasificación
Oscilante
La temperatura oscila varias veces entre Ac1 -50ºC y 
Ac1 +40ºC.
Posee las mismas ventajas e inconvenientes que el 
tratamiento intercrítico.
Parámetro
Velocidad de enfriamiento
En general no se superan los 10ºC/h.
Para los intercríticos no debe ser mayor a 6ºC/h
Aplicaciones
Se usa sólo en aceros de más de 0.4% C.
La aplicación principal se da en aceros de medio y 
alto carbono, que deben estar sometidos a 
operaciones de conformado muy severas como 
recalcado, extrusión en frío, laminado de roscas o 
bien operaciones de mecanizado intensivo.
Normalizado
Calentamiento hasta temperatura de austenización
(usualmente no menos de 50ºC por encima de Ac3), 
manutención para asegurar una austenización
homogénea y enfriamiento en aire calmo.
La estructura resultante depende del tipo de acero y 
del tamaño de la pieza.
En los casos donde la finalidad perseguida sea la de 
obtener martensita, el mismo ciclo térmico se denomina 
temple al aire.
Objetivos
• Homogeneización química y estructural (piezas 
coladas, piezas trabajadas en caliente).
• Refinamiento de la estructura
• Preparación del acero para un tratamiento térmico 
posterior (Por ejemplo: Temple)
• Mejorar la maquinabilidad de los aceros de bajo C.
• Lograr propiedades mecánicas específicas para el 
servicio
Parámetros
Temperatura
Comúnmente unos 50ºC a 70ºC por sobre la Ac3 para el 
caso de los aceros hipoeutectoides
Velocidad de enfriamiento
la que resulte del enfriamiento al aire. Dependiendo del 
tamaño de la pieza está entre 10ºC y 100ºC/h
Para aceros hipéreutectoides, el normalizado puede ser 
intercrítico o hipercrítico
Aplicaciones
• Piezas coladas y piezas trabajadas en caliente 
(chapas laminadas, piezas forjadas, etc.): se destruye 
la estructura de solidificación, se refina y 
homogeneiza la estructura tanto dentro de la pieza 
como entre las distintas piezas producidas.
• Aumento de la maquinabilidad en Aceros de bajo C, 
se logra una menor plasticidad y tenacidad que 
mejoran las condiciones de corte y tipo de viruta 
producida.
Aplicaciones
• En el caso de Aceros de alto C y alta aleación, es 
imprescindible el normalizado (o el recocido) como 
paso previo al temple para que la respuesta del 
material a este último tratamiento sea mejor.
Temple
• Consiste en austenizar el acero, total o parcialmente 
para luego enfriarlo a una velocidad suficientemente 
alta como para obtener una fracción significativa de 
martensita en la estructura (en general no menos del 
50%).
• En cierto aceros especiales, lo que se busca es 
obtener bainita.
Parámetros
Temperatura de austenización
En el caso de los aceros hipoeutectoides varía entre 
40 y 60ºC sobre Ar3.
Velocidad crítica de temple
Es la mínima velocidad de enfriamiento en un punto 
que asegura la obtención de 100% de martensita. Es 
una propiedad característica del acero y depende 
fuertemente de la composición química y del tamaño 
de grano austenítico.
Medios de temple
• Agua (por inmersión, aspersión o neblina)
• Aceites (por inmersión, aspersión o neblina)
• Gases (aire y otros)
• Soluciones acuosas de sales o de hidróxidos
• Sales fundidas (nitritos o nitratos de Na y K)
• Metales fundidos (plomo)
• Solución de polímeros (alcohol polivinílico, glicol 
polialkileno)
• Matriz metálica (usualmente refrigerada por agua).
Parámetros
• Efecto de masa
• Variación de la velocidad de enfriamiento entre 
distintos puntos de una pieza a causa de su inercia 
térmica. A igualdad de propiedades térmicas 
(difusividad térmica), el efecto es mayor a medida 
que aumenta la pieza.
• Severidad de temple
Parámetros
• Propiedad del medio de temple que indica su 
capacidad de extraer calor desde la superficie de la 
pieza. Una severidad infinita, baja instantáneamente 
la temperatura de la pieza hasta la temperatura del 
baño de temple. Se mide experimentalmente y 
depende fuertemente de la composición del medio, 
temperatura y agitación del mismo.
Austenita Retenida
Es la Austenita que después del temple, no se ha 
podido transformar a alta temperatura por difusión 
ni tampoco a martensita. Es lo suficientemente 
estable a temperatura ambiente como para persistir 
en la estructura.
Variables que influyen
• Composición química de la austenita
(principalmente %C) lo que determinará el rango 
de de temperatura Ms-Mf.
• Temperatura del baño de temple.
• Homogeneidad del acero (segregaciones)
• Interrupcionesen el temple.
• Velocidad de enfriamiento en el rango Ms-Mf.
Efectos de la Austenita Retenida
• En altas proporciones disminuye la dureza de 
temple (caso de aceros para herramientas).
• Reduce la resistencia al revenido y la capacidad 
de endurecimiento secundario en ciertos aceros 
pues retiene en solución gran cantidad de 
aleantes.
• Produce inestabilidad dimensional en servicio 
(ya sea por activación térmica o por tensiones).
Revenido de la Martensita
• Tratamiento subcrítico que se aplica luego del 
TEMPLE con el objeto de:
• Aumentar la ductilidad y tenacidad de la martensita.
• Lograr las propiedades finales del acero eligiendo 
adecuadamente la temperatura y el tiempo del 
tratamiento.
• Disminuir las tensiones residuales ocasionadas por el 
temple.
Ciclo térmico
Calentamiento hasta temperatura de revenido:
Puede existir un precalentamiento en el caso de aceros 
de alto C y alta aleación, susceptibles al choque térmico
Temperatura de revenido:
Varía de acuerdo a las propiedades deseadas, su 
influencia sobre las mismas es muy fuerte. El rango es 
de 150ºC hasta una temperatura cercana a la crítica 
inferior para el acero.
Ciclo térmico
Tiempo de revenido:
Varía de acuerdo a las propiedades finales deseadas, 
sólo que su influencia es mucho menor que la de la 
temperatura. Los tiempos van desde 30 minutos hasta 4 
horas.
Fragilización por revenido
(Temper embrittlement - Fragilidad Krupp)
Fenómeno de fragilidad reversible que se produce 
cuando ciertos aceros se exponen prolongadamente o 
se enfrían lentamente en el rango de 400 a 580ºC.
No debe confundirse con la fragilización de la 
martensita revenida (que se da a menor temperatura) 
o con la fragilización por creep (que se da a mayor 
temperatura).
Efectos
• Sube la temperatura de transición dúctil frágil.
• El modo de fractura frágil es intergranular.
• Ciertos reactivos atacan intensamente los bordes 
de granos.
Aceros susceptibles
• Aceros aleados de pureza comercial cuando contienen 
más de 0.60% Mn.
• El grado de susceptibilidad depende fuertemente del 
tipo y cantidad de aleantes así como del contenido de 
impurezas (Sb, Sn, As y P).
• Ciertos aleantes aumentan la susceptibilidad sobre 
todo si se encuentran combinados (Si, Mn, Cr-Ni, Cr-
Mn), otros pocos bajan la susceptibilidad (Mo y W en 
pequeñas cantidades)
Casos dónde es importante
• Tratamientos de revenido en el rango de fragilización
en aceros altamente susceptibles (aceros con alto 
contenido de Cr-Ni y Cr-Mn).
• Tratamientos de revenido de grandes piezas (rotores 
de turbinas de vapor o de generadores, chapas de 
gran espesor para recipientes de presión) que se 
enfrían lentamente en dicho rango.
• Componentes que trabajan a temperaturas dentro del 
rango de fragilización.
Fragilización de la martensita revenida
(fragilización de los 350ºC, fragilización del azul, 
tempered martensite embrittlement, blue brittleness, 
500ºF embrittlement).
Fenómeno de fragilización que ocurre durante el revenido 
de la martensita en el rango de 260 a 400ºC. Se produce 
en los tiempo usuales de un revenido (1 h) y afecta tanto 
a aceros al C como a los aleados. Si el revenido se 
realiza a T > 400ºC el fenómeno no ocurre aún cuando se 
someta al acero a largos tiempos en el rango de 
fragilización. En este sentido se dice que es irreversible.
Efectos
• Sube la temperatura de transición y baja la 
tenacidad.
• El modo de fractura frágil es intergranular sólo en 
el caso de aceros de baja pureza, de otro modo 
es transgranular.
Aceros susceptibles
Ocurre en una gran variedad de aceros, tanto al C 
como aleados, aún cuando sean de alta pureza. Se 
da sólo cuando la estructura es martensítica o, en 
algunos casos, bainita inferior.
Causas más probables
• El descenso de la tenacidad está asociado a la 
precipitación de CFe3, con una distribución y 
morfología particulares. Esto se da durante el 
comienzo de la precipitación de ese carburo.
• Las impurezas contribuyen por segregación hacia 
los bordes de grano γ.
Casos dónde es importante
El fenómeno es lo suficientemente rápido como 
para tener influencia en cualquier revenido que se 
haga en el rango de susceptibilidad. En el caso en 
que se requiera alta tenacidad se debe evitar dicho 
rango.
Martempering
Es un proceso en dos etapas. En la primera, el acero 
es enfriado rápidamente hasta una temperatura 
ligeramente superior a Ms y allí se mantiene hasta que 
se homogenice su temperatura. En la etapa final el 
acero se enfría a una velocidad más lenta (usualmente 
en aire) pasando por el rango entre Ms y Mf. Al igual 
que en el temple, se requiere un revenido posterior. 
Ciclo térmico
Temperatura de martempering
Dependiendo del acero y de la pieza, varía entre 150 y 
375ºC.
Medios de enfriamiento
Sales fundidas. Aceites especiales para martempering, 
sólo se usan hasta 205ºC.
Ciclo térmico
Tiempos de mantenimiento
Varían mucho y están determinados por un gran número 
de variables. Van desde pocos segundos hasta 40 
minutos. Un exceso de tiempo conduce a la aparición de 
bainita y estabilización de la γ con lo que se desmejoran 
las propiedades.
Aplicaciones
• Gran variedad de piezas con geometría relativamente 
compleja y de espesores no muy grandes, hechas con 
aceros de baja aleación. Ej.:engranajes, ejes y 
árboles, etc.
• Aceros de alto C muy susceptibles a la fisuración por 
temple, particularmente en el caso de aceros de alta 
aleación donde es posible martemperar grandes 
secciones de piezas complejas (matrices de aceros 
para herramientas, piezas de aceros inoxidables 
martensíticos). 
• Piezas carburadas.
Austempering
Tratamiento térmico en el rango de la 
transformación bainítica. El acero es enfriado desde 
la temperatura de austenización en forma 
suficientemente rápida como para evitar las 
transformaciones de alta temperatura, llegándose 
hasta una T > Ms y manteniendo allí el tiempo 
necesario para completar la transformación a 
bainita.
Parámetros
Temperatura
260 a 400ºC dependiendo del tipo de acero y del nivel 
de resistencia deseado.
Medio de Enfriamiento
Sales fundidas.
Tiempo de mantenimiento
Entre 5 y 60 minutos según el acero. No se 
austemperan aquellos aceros cuya transformación a 
bainita sea muy lenta
Ventajas
• Se disminuye la distorsión, creación de tensiones 
residuales y probabilidad de fisuración respecto del 
temple y del martemple.
• Es el tratamiento más corto y económico para producir 
durezas en el rango de 35 a 55 HRC, pues no 
requiere revenido posterior.
Ventajas
• A diferencia del martempering, el exceso de tiempo de 
permanencia en el baño sde sales no afecta 
drásticamente las propiedades finales.
• En el rango de durezas de 42 a 52 HRC la bainita
inferior posee mejor tenacidad aún que la martensita
revenida a igualdad de durezas (esta tendencia se 
revierte en el rango de 35 a 45 HRC).
Ejemplo
Material: AISI 1095 Dureza Charpy
Temple en agua + Revenido 53 HRC 17 J
Martempering + Revenido 53 HRC 35 J
Austempering 53 HRC 57 J
Limitaciones
• No se puede aplicar a cualquier acero. Hay 
limitaciones de templabilidad (imposibilidad de 
aplicar en algunos aceros y limitación del espesor 
máximo, aún para aceros de alta templabilidad).
• Otra limitación es el tiempo necesario para que se 
complete la transformación a bainita.
• No se pueden alcanzar durezas superiores a 55 
HRC aún en aceros de alto C.
Aplicaciones
• Piezas de sección pequeña y geometría complicada o 
muy esbelta, que deben sufrir un mínimo de 
distorsión (barras estabilizadoras, arandelas, piezas 
fabricadas a partir de flejes o chapas finas).
• Piezas de sección pequeña que deben poseer una 
tenacidad muy alta para durezas de alrededor de 50 
HRC.