Austempering para VE y más allá

Austempering es un mediante el endurecimiento que utiliza un agente de temple salino para ralentizar significativamente el proceso de enfriamiento durante el temple, maximizando en última instancia la tenacidad y minimizando la distorsión de las piezas. Esta técnica ha cobrado cada vez más importancia en los últimos años a medida que la industria automovilística se orienta hacia los vehículos eléctricos (VE) y las piezas se adaptan para soportar entornos más duros. 

Los vehículos eléctricos producen un par instantáneo que somete a una enorme tensión a los componentes que transportan la energía del motor a las ruedas, como los cojinetes, el eje y los componentes de la dirección. En comparación con los componentes de los vehículos con motor de combustión interna, los componentes de los vehículos eléctricos responsables de transferir la energía a las ruedas requieren una mayor resistencia, y ahí es donde entra en juego el austempering.

En este artículo analizamos las ventajas del austemperizado para componentes específicos, las consideraciones relativas a los materiales y el tipo de equipo más adecuado para la producción de grandes volúmenes en condiciones de seguridad crítica.

Beneficios del Austempering

La principal ventaja del austemperizado es que permite que las piezas alcancen propiedades superiores, como mayor resistencia al impacto y a la fatiga, mayor ductilidad y resistencia a la fragilización, al tiempo que proporciona estabilidad dimensional durante el proceso de enfriamiento. Esto la convierte en la técnica preferida para piezas que deben funcionar sometidas a tensiones constantes, como las piezas complejas. estampadosresortes, clips, lazos de cinturón de seguridad, tuercas J, clips de rueda, y agrícola componentes. También es muy eficaz para la mineríacomponentes de petróleo y gas, principalmente herramientas de excavación que deben soportar un servicio pesado.

Los muelles son un componente que se beneficia enormemente del austemperizado. Los muelles sometidos a grandes cargas bajo el capó de un coche, por ejemplo, pueden estar expuestos a la sal y a otros ambientes agresivos que podrían causar corrosión. El temple es necesario para aumentar la tenacidad, pero como los muelles son dimensionalmente finos, un temple en aceite causaría una distorsión significativa porque hace que las piezas se enfríen a un ritmo mucho más rápido. En casos como éste, la mejor opción es el templado austenítico con un agente de temple salino.

Componentes austeníticos en los VE

• Estampados
• Muelles
• Clips
• Trabillas de cinturón de seguridad
• J Nueces
• Sujeciones del hueco de rueda
• Rodamientos 

Quench-and-Hold para controlar la distorsión

El austempering emplea una técnica de enfriamiento rápido que sumerge las piezas en sal fundida a temperaturas elevadas (unos 600 grados Fahrenheit) para ralentizar el proceso de enfriamiento y minimizar la expansión térmica. La sal fundida utilizada para el austempering alcanza una temperatura mucho más alta que cualquier otro medio de temple y reduce el cambio de temperatura que experimentan las piezas al pasar del horno de tratamiento térmico a la solución de temple. 

Este método es especialmente beneficioso para componentes finos que corren el riesgo de distorsión. Si se utilizaran otros medios de temple como agentes de enfriamiento a base de aceiteSin embargo, el cambio de temperatura es mucho más drástico debido al rango térmico de otras soluciones de temple. Dado que la sal fundida suele alcanzar los 600 grados Fahrenheit, es el principal agente de temple utilizado para el austemperizado.

Gama térmica de los distintos medios de enfriamiento

Determinar el tiempo de espera de una pieza

En general, cuanto mayor sea el contenido de carbono y aleación de una pieza, más tiempo tardará en alcanzar la bainita, la microestructura cristalina que se consigue mediante el austemplado. Por ejemplo, para alcanzar 45 HRC en una pieza 4140, habría que mantenerla en la sal durante unos 7 minutos. Mientras que para conseguir el mismo nivel de dureza (45 HRC) en una pieza de 4340 serían necesarios 20 minutos en la sal. Y, para llevar la fundición dúctil aleada a 45 HRC se necesitarían más de 2 horas en la sal para formar productos austemplados.

Equipos innovadores para piezas de alto contenido en carbono

Los componentes de alto contenido en carbono y alta aleación requieren mucho más tiempo en la sal, lo que puede plantear problemas de producción si no se realiza el austemplado con el equipo adecuado. En Paulo, hemos diseñado hornos austemper de gran capacidad específicamente para piezas como éstas. Aunque muchos tratadores térmicos siguen confiando únicamente en el tradicional recipiente de sal para el austemperizado, hemos adaptado el proceso para que sea más eficaz que nunca.

Los hornos austemper de cinta de malla continua situados en nuestra División de Murfreesboro alimenta las piezas directamente desde el horno a una cuba de 250.000 libras de sal fundida, uno de los mayores sistemas de temple salino disponibles en el mercado. Esto no solo nos permite mantener los componentes durante más tiempo en nuestro templado salino (hasta 1,5 horas), sino que también podemos templar hasta 3.000 libras de piezas por horno y hora.

Socios de tratamiento térmico de alta calidad

Tanto si sus piezas requieren austemperizado como si no, es importante encontrar un socio de tratamiento térmico con un compromiso demostrado para proporcionar un procesamiento térmico de alta calidad, además de innovar los procesos para adaptarse a las necesidades del mercado y hacer que el tratamiento térmico sea más eficiente que nunca. Nuestro innovador sistema de información de producción y servicio al cliente (PICS) permite temperaturas de funcionamiento precisas y controladas por ordenador en todo nuestro horno austemper de cinta de malla continua para ofrecer resultados uniformes y fiables e impulsar sus cadenas de suministro. 
Si tiene preguntas sobre el austempering o cualquier otro proceso de tratamiento térmico para su próximo proyecto, póngase en contacto con un experto de Paulo hoy mismo.