2.2 Revenido de los aceros.

Se entiende por revenido de un acero, el proceso de calentamiento de un acero martensítico a temperaturas inferiores a las de la temperatura de transformación eutectoide, para así eliminar las tensiones generadas durante la transformación martensíticas y ablandar la estructura devolviendo tenacidad al material. La figura 13.9 muestra un esquema del proceso de temple y revenido para un acero ordinario. Tal como muestra la figura, primero se austeniza el acero, para después enfriarlo rápidamente y producir así la transformación martensítica. De esta manera, se evita la transformación a perlitas. Después, el acero es calentado de nuevo a una temperatura por debajo de la de inicio de transformación austenítica, para ablandar la martensita mediante su transformación en una estructura de carburo de hierro esferoidal en una matriz de ferrita.

 

 

 

Figura 13.9. Esquema de un proceso de temple y revenido de un acero.

 

 

 

 

 

 La martensita es una estructura metaestable y por lo tanto se transforma cuando se aporta energía al material. En martensitas de aceros ordinarios de bajo carbono, martensita en cintas o listones, existe una alta densidad de dislocaciones, y estas dislocaciones dan lugar a estados de menor energía para los átomos de carbono que sus posiciones intersticiales normales. Así, cuando los aceros martensíticos de bajo contenido en carbono se revienen en el rango de 20 a 200°C, los átomos de carbono migran hacia ese lugar de preferencia.

Para aceros martensíticos con más del 0.2% de carbono, el principal modo de redistribución del carbono, hasta temperaturas de revenido por debajo de los 200°C, es por precipitación de un carburo épsilon, Fe2.4C, de tamaño muy pequeño que mantiene las distorsiones de la estructura generadas durante la transformación martensítica. Cuando los aceros se revienen entre 200 y 300°C, el precipitado adopta formas aciculares que fragilizan enormemente el material. Finalmente, a temperaturas superiores a los 300°C se inicia la formación de cementita, Fe3C, de forma esférica que va coalesciendo con la temperatura hasta formar la estructura final a altas temperaturas de esferas de cementita en una matriz de ferrita.
La figura 13.10 muestra el efecto del aumento de la temperatura de revenido en la dureza de varios aceros martensíticos. Por encima de los 200°C aproximadamente, la dureza disminuye gradualmente al aumentar la temperatura hasta los 700°C, debido a las transformaciones operantes en la martensita explicadas anteriormente.

 

 

 

 

Figura 13.10. Influencia de la temperatura de revenido en la dureza de la martensita de diferentes aceros.

 

 

 

 

El marrevenido o martemplado es una modificación del proceso de enfriamiento usado para disminuir la distorsión y fisuración de los aceros que se puede desarrollar durante un enfriamiento no uniforme del material. El proceso consta, tal como refleja la figura 13.11, de: 1) austenización del acero; 2) templado en aceite caliente o sal fundida hasta una temperatura justo ligeramente por encima del inicio de transformación martensítica, Ms; 3) mantenimiento del acero en el medio de enfriamiento hasta que la temperatura sea uniforme evitando que se inicie la transformación de austenita a bainitas; y 4) enfriando a una velocidad moderada hasta la temperatura ambiente para conseguir la transformación martensítica completa. Tras este proceso, puede someterse el material a un proceso de revenido convencional. La estructura del acero martemplado será la martensita, y la del acero martemplado sometido a un proceso de revenido será de martensita revenida. Con este proceso, se obtiene durezas similares a las conseguidas tras un proceso convencional pero con un mayor nivel de tenacidad, cerca del doble.

 

 

 

Figura 13.11. Esquema del proceso de martemplado de un acero.

 

 

 

 

 

 

El ausrevenido es un tratamiento de tipo isotérmico que produce una estructura bainítica en algunos aceros. El proceso es alternativo al temple y revenido cuando se precisa aumentar la tenacidad y ductilidad del material. En el proceso de ausrevenido, el acero es austenizado, luego templado en un baño de sales hasta una temperatura por encima de la Ms del acero, manteniéndose a esa temperatura el tiempo suficiente para obtener la transformación total de la austenita a bainita, enfriando después hasta temperatura ambiente en aire. Las ventajas del ausrevenido son: 1) mejor ductilidad y resistencia al impacto, sobre aquellos valores obtenidos por temple y revenido convencional; y 2) disminución de la distorsión del material templado. Por contra presenta como principales desventajas el sólo poder darse en un número muy limitado de aceros y la necesidad de baños de enfriamiento especiales que dificulta su industrialización.

 

 

 

 

Figura 13.12. Esquema del proceso de ausrevenido de un acero, para obtener estructura bainítica.