Enfriamiento con agua: capacidades destacadas

El temple al agua es el método de temple más severo disponible en el tratamiento térmico actual y se utiliza ampliamente en la industria de camiones pesados y en otros sectores para conseguir que los materiales de bajo coste cumplan las especificaciones de las piezas de alto rendimiento. 

¿Qué es el enfriamiento rápido con agua? 

Water quenching is a widely used quenching method in which heated metal parts are rapidly cooled by immersing them in a liquid, water-based quenching media. This process is commonly used to improve the mechanical properties of parts, such as increasing their hardness and strength, by altering their microstructure. At AST-Paulo, we specialize in water quenching using caustic soda, which is the most severe water-based medios de enfriamiento que está disponible comercialmente.

Medios de enfriamiento del agua

El enfriamiento rápido con agua puede realizarse con agua corriente, un método adecuado para el enfriamiento rápido de materiales no ferrosos. Sin embargo, puede causar problemas con materiales no ferrosos a menos que se mezclen con el agua medios como salmueras, polímeros o sosa cáustica. 

La severidad del agente de enfriamiento está relacionada con la rapidez con la que el medio puede extraer calor de la pieza. La sosa cáustica, o hidróxido de sodio (NaOH), es el medio de temple en agua más severo disponible. Extrae el calor de las piezas más rápidamente que otros medios de temple, por lo que es una opción ideal para piezas grandes que requieren un temple severo para conseguir la dureza y resistencia deseadas.

Medios de enfriamiento Severidad

La severidad del temple más adecuado para sus piezas depende en gran medida de la geometría, el tamaño, el grosor y la templabilidad del material. La sosa cáustica permite sobrepasar los límites de dureza de las aleaciones de acero, lo que la convierte en una opción popular para muchas aplicaciones que requieren piezas de alto rendimiento y muy cargadas. Otras industrias que requieren una solución económica para piezas de alto rendimiento pueden beneficiarse de nuestro proceso de temple con agua, ya que podemos conseguir que aleaciones de baja templabilidad tengan un rendimiento similar al de aleaciones de ingeniería más caras.

Por ejemplo, para una sección transversal fina (hasta ¼ de pulgada) de un material de bajo contenido en carbono y baja aleación como el 1018, el enfriamiento con agua puede lograr Dureza Rockwell a mediados de los 40, que es astronómicamente alto para ese material. O una sección transversal de 2 pulgadas de una aleación como la 4320 con una templabilidad decente puede endurecerse completamente en un enfriamiento rápido con agua, lo que puede no conseguirse con un enfriamiento rápido sin agua, como el aceite. 

¿Qué materiales pueden templarse con agua?

El temple en agua puede utilizarse en una amplia gama de materiales, incluidas las piezas de baja templabilidad que requieren un temple severo para alcanzar la dureza especificada. El acero al carbono, el acero de baja aleación y las aleaciones de ingeniería como la 4320 se encuentran entre los materiales más comunes que templamos en agua. Sin embargo, es mejor evitar los aceros con niveles de carbono superiores a 0,35% porque son propensos a agrietarse durante el proceso de temple en agua.  

Reducción del riesgo con la geometría de las piezas

La geometría también es importante a la hora de desarrollar una pieza para el temple al agua. Debido a la severidad del proceso de temple al agua, las piezas deben diseñarse teniendo en cuenta la reducción de grietas. Los componentes con radios estrechos y cambios en la sección transversal tienen un mayor riesgo de que algo vaya mal. Por ejemplo, si se templa con agua una fijación con roscas, puede eliminarse la rosca por completo, dejando una superficie lisa donde antes estaba la rosca. Las piezas con radios estrechos corren un mayor riesgo de agrietarse durante el proceso de temple.

Resumen de procesos y equipos

El enfriamiento con agua es un proceso que suele seguir mediante el endurecimiento. Once a part reaches proper austenization, then it’s ready for quenching. At AST-Paulo, we have the ability to water quench a variety of part sizes with several quenching tanks strategically placed alongside three different types of equipment.

• El Horno de enfriamiento integral por lotes se utiliza sobre todo para piezas muy cargadas. Unos 45 segundos después de salir del horno, las piezas se sumergen completamente en un medio cáustico para ajustarlas a las especificaciones. 
• La cáustica continua se realiza en nuestro Horno de cinta continua y es el más adecuado para grandes volúmenes de piezas pequeñas. Tras la austenización adecuada, el transportador deja caer las piezas en un gran tanque de medios cáusticos. 
• Piezas extremadamente largas o especializadas sometidas a tratamiento térmico en el Horno de sal se transfieren de la sal de austenización a la solución cáustica mediante grúa.

Dado que el temple al agua es la opción de temple más severa, generalmente se pueden procesar piezas mucho más grandes de lo que sería posible con un temple al aceite. Las especificaciones exactas del proceso de temple al agua varían en función del proceso de tratamiento térmico al que se sometan las piezas antes del temple. En otras palabras, viene definido por las especificaciones de los hornos. 

Límites de tamaño y peso de la cáustica

Enfriamiento de calidad a base de agua

When it comes to choosing the right commercial heat treater that will reliably bring your parts into spec and prepare them for heavy service, it’s important to choose a partner that has experience working with the processes you need. At AST-Paulo, we have years of experience in water quenching and can ensure that your parts are treated with the highest level of quality and care. Our water quenching processes are designed to achieve optimal hardness and strength while minimizing the risk of cracking or other issues. To learn more about our water quenching capabilities for your next project, reach out to an AST-Paulo expert.