3 de noviembre de 2026 · Indumor
En este capítulo
Un 1045 sale del temple en agua con 58 HRC y tan frágil que se parte si se cae al piso. Revenido a 200 °C baja a 55 y ya aguanta un golpe; a 600 °C queda en unos 20 y se mecaniza sin drama. El mismo acero, tres piezas distintas según hasta dónde se lo calentó y cómo se lo enfrió. De eso trata este capítulo.
Todo gira alrededor de dos temperaturas. A 727 °C (A1) el acero empieza a transformarse en austenita; en A3, que baja con el carbono desde 912 °C en el hierro puro hasta 727 °C en el 0,77 %, termina. Para templar hay que pasar A3 por 30 a 50 °C y enfriar más rápido de lo que la austenita tarda en volver a perlita: queda martensita, la estructura dura. Los aceros con más de 0,77 % (rodamientos, herramienta) se templan apenas por encima de A1, no de Acm. El recocido de ablandamiento va justo debajo de A1; la cementación, a 900 a 950 °C, donde la austenita admite más carbono.
La figura vale para acero al carbono. Los aleantes mueven las líneas: níquel y manganeso bajan A3, cromo, silicio y molibdeno la suben; por eso el 4140 se templa a 830 a 870 °C. Qué lleva cada acero está en el capítulo 19.
Trece nombres que aparecen en los planos y en las órdenes de tratamiento, con su temperatura y lo que hacen. El tiempo a temperatura sale de la regla de una hora por cada 25 mm de espesor, con mínimos.
| Tratamiento | Temperatura típica °C | Enfriamiento | Para qué aceros | Qué logra |
|---|---|---|---|---|
| Recocido total | A3 + 30 a 50 °C (al carbono: 800 a 900) | En el horno, 10 a 20 °C/h hasta 600, luego aire | Al carbono y aleados, forjados, soldados | Máxima blandura y ductilidad; grano regenerado; para conformar en frío |
| Recocido de ablandamiento (esferoidizado) | 680 a 720 (justo bajo A1), 4 a 20 h, o péndulo alrededor de A1 | Lento en el horno | Más de 0,5 % C: herramienta, rodamientos (52100, O1, D2) | Cementita en glóbulos: la mejor mecanizabilidad; es el estado +AC en que se compran |
| Normalizado | A3 + 30 a 80 (1045: 840 a 880; 4140: 850 a 880) | Aire calmo | Al carbono y baja aleación hasta 0,5 % C; forjados, fundidos, soldados | Grano fino y uniforme; algo más duro que recocido; borra la historia térmica |
| Temple | A3 + 30 a 50 (medio carbono: 820 a 880; herramienta: 790 a 1230 según tipo) | Agua, salmuera, aceite, polímero, aire o sales | Con más de 0,3 % C: medio carbono, aleados, herramienta, inox martensíticos | Martensita: máxima dureza, frágil; siempre seguido de revenido |
| Revenido | 150 a 250 (herramientas); 500 a 680 (bonificado); 2 h mínimo | Aire | Todo acero templado | Quita fragilidad y ajusta la dureza; en herramienta de alta aleación, 2 o 3 revenidos |
| Alivio de tensiones | 550 a 650 (al carbono); en bonificados, 30 °C debajo de su revenido | Lento en el horno hasta 300, luego aire | Soldaduras, desbastes pesados, fundiciones | Baja las tensiones residuales sin cambiar la dureza; estabilidad antes del acabado |
| Bonificado (temple + revenido) | Temple 820 a 880 + revenido 540 a 680 | Aceite o agua, luego aire | 1045, 4140, 4340, 8640, 42CrMo4, 34CrNiMo6 | 25 a 40 HRC con tenacidad: ejes, bulones 8.8 a 12.9, bielas, husillos |
| Cementación | 880 a 950 (gas: 900 a 930), 2 a 24 h | Temple directo en aceite, o retemple desde 780 a 820 | Hasta 0,25 % C: 1010 a 1020, 8620, 16MnCr5, 20MnCr5 | Capa de 0,5 a 2 mm con 58 a 62 HRC y núcleo tenaz; revenido a 150 a 200 |
| Carbonitruración | 780 a 880 en gas con amoníaco, 1 a 4 h | Aceite | Bajo carbono: 1010 a 1020, 12L14, chapa | Capa de 0,1 a 0,6 mm, 58 a 62 HRC, menos deformación; piezas chicas en serie |
| Nitruración | 500 a 570, 10 a 90 h en gas; sales 570 por 1 a 3 h; plasma 400 a 550 | Lento en el horno o aire; no hay temple | Con Al, Cr, Mo o V: 41CrAlMo7, 4140, 4340, H13, inox martensíticos | Capa de 0,1 a 0,6 mm con 600 a 1200 HV según el acero; deformación mínima; después del bonificado y del mecanizado |
| Temple por inducción o a la llama | 850 a 950 en segundos, solo la superficie | Ducha de agua o polímero | Medio carbono: 1045, 1055, 4140, 1144; fundición nodular | Capa de 1 a 5 mm (llama hasta 10) con 50 a 60 HRC; núcleo intacto; revenido a 150 a 200 |
| Austempering | Austenización 850 a 900; baño de sales a 260 a 400 hasta transformar | Aire, sin revenido | 0,5 a 1,0 % C en secciones finas (resortes, cuchillas); fundición nodular (ADI) | Bainita: 40 a 55 HRC con tenacidad; poca distorsión y sin grietas |
| Martempering (temple escalonado) | Austenización; sales a 180 a 250 hasta igualar temperatura; luego aire y revenido normal | Sales y aire | Aleados y herramienta de forma complicada (52100, D2) | La misma dureza que el temple directo con mínima distorsión y riesgo de grieta |
e: espesor mayor de la pieza (mm). Mínimos: 0,5 h para austenizar, 2 h para revenir, 1 h para aliviar tensiones. Se cuenta desde que la pieza llegó a temperatura, no desde que se cargó el horno.
| Espesor mayor mm | Austenización h | Revenido h | Alivio de tensiones h |
|---|---|---|---|
| 6 | 0,5 | 2 | 1 |
| 12 | 0,5 | 2 | 1 |
| 25 | 1 | 2 | 1 |
| 40 | 1,6 | 2 | 1,6 |
| 50 | 2 | 2 | 2 |
| 75 | 3 | 3 | 3 |
| 100 | 4 | 4 | 4 |
| 150 | 6 | 6 | 6 |
| 200 | 8 | 8 | 8 |
Contado desde que la pieza llega a temperatura. Herramienta de alta aleación: 20 a 30 min de austenización alcanzan; el revenido, nunca menos de 2 h.
La dureza máxima la fija el carbono, nada más: 0,2 % da 45 HRC, 0,45 % da 58 y de 0,6 % para arriba se llega a 64 o 65. Los aleantes deciden hasta qué profundidad se consigue esa dureza y con qué medio. Un 1045 necesita agua y aun así no templa en el centro de una barra de 40 mm; un 4140 se templa en aceite y llega al centro en 50 mm; un 4340, en 100.
| C % | Dureza máxima HRC | Con 50 % de martensita HRC | Aceros de ejemplo |
|---|---|---|---|
| 0,10 | 38 | 26 | 1010 (solo cementado) |
| 0,15 | 42 | 29 | 1015 |
| 0,20 | 45 | 31 | 1020, 8620 (núcleo) |
| 0,25 | 48 | 34 | 1025, 25CrMo4 |
| 0,30 | 51 | 37 | 1030, 4130 |
| 0,35 | 54 | 40 | 1035, C35E |
| 0,40 | 56 | 43 | 4140, 4340, 1040 |
| 0,45 | 58 | 45 | 1045, C45E |
| 0,50 | 60 | 47 | 1050, 6150 |
| 0,55 | 62 | 50 | 55Cr3 |
| 0,60 | 64 | 51 | 1060, 5160 |
| 0,70 | 65 | 54 | 1070 |
| 0,80 | 66 | 54 | 1080, 1084 |
| 1,00 | 66 | – | 52100, W1 (queda austenita retenida) |
| Medio | Severidad H | Velocidad | Para qué aceros | Cuidados |
|---|---|---|---|---|
| Salmuera (agua con 10 % de sal), 20 °C | 2 (quieta) a 5 (agitada) | Muy rápida | Al carbono de baja templabilidad, formas simples, W1 | Riesgo alto de grietas; corroe el tanque |
| Agua, 20 a 40 °C | 1 (quieta) a 1,5 (agitada) | Rápida | 1035 a 1060, 1045 por inducción, piezas sin cambios bruscos de sección | Distorsión y grietas en formas complicadas; no usar con aleados |
| Aceite de temple, 40 a 80 °C | 0,25 (quieto) a 0,5 (agitado) | Media | Aleados (4140, 4340, 8620, 52100) y herramienta O1, D2 | Humo y fuego: extractor y tapa; el volumen de baño manda |
| Polímero (PAG) al 5 a 30 % | 0,2 a 1 según concentración | Entre aceite y agua | Reemplazo del aceite sin fuego; inducción; 1045 y 4140 gruesos | Controlar concentración y temperatura; se arrastra con las piezas |
| Aire calmo o forzado | 0,02 a 0,08 | Lenta | Autotemplantes: A2, D2, H13, M2 en vacío, 420 chico | Mínima distorsión; sección limitada |
| Gas a presión en horno de vacío (N₂, 2 a 10 bar) | 0,1 a 0,5 según presión | Lenta a media | Herramienta y rápidos: D2, H13, M2; piezas limpias | Sin oxidación ni descarburación; el servicio lo da el tratamentista |
| Sales fundidas, 180 a 400 °C | Sin H: la pieza iguala temperatura antes de transformar | Escalonada | Martempering y austempering: 52100, D2, resortes | Baño peligroso (nitratos); solo en tratamentistas |
H orientativo (en 1/pulgada), de las tablas de Grossmann para salmuera, agua y aceite; depende de la agitación y de la temperatura del baño, y los aceites rápidos actuales superan esos valores.
Las temperaturas de la tabla que sigue son las de las normas y los catálogos; la dureza final depende de la sección, del horno y del revenido, por eso es un rango. En D2, H13 y M2 el revenido se repite dos o tres veces: el primero transforma la austenita retenida en martensita nueva, que hay que revenir otra vez. Para pasar de HRC a Brinell o Vickers está el capítulo 21.
| Acero | Austenización °C | Medio | Dureza al temple HRC | Revenido °C | Dureza final HRC | Notas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1045 / C45E | 820-860 | Agua (aceite en piezas finas) | 55-58 | 550-650 | 17-24 | No templa a fondo en más de 25 mm; inducción: 55-58 HRC en la capa |
| 4140 / 42CrMo4 | 830-870 | Aceite | 54-58 | 540-680 | 28-36 | Templa a fondo hasta 50 mm; nitrura bien |
| 4340 / 34CrNiMo6 | 830-860 | Aceite | 55-58 | 540-660 | 30-40 | Templa a fondo hasta 100 mm |
| 8620 cementado / 20NiCrMo2-2 | Cementar a 900-930; templar desde 780-840 | Aceite | Capa 62-65 | 150-200 | Capa 58-62; núcleo 20-40 | Capa habitual de 0,8 a 1,5 mm |
| 52100 / 100Cr6 | 830-860 | Aceite (o sales a 180-220) | 64-66 | 150-180 | 60-64 | Rodamientos: 62 ± 2 HRC; 15 a 30 min a temperatura |
| O1 / 1.2510 | 790-820 | Aceite | 63-65 | 150-250 | 57-63 | 20 a 30 min a temperatura; poca deformación |
| D2 / 1.2379 | 1000-1040 | Aire, aceite o gas a presión | 62-64 | 180-250 (o 500-530) | 58-61 | Precalentar a 650 y 850; revenir dos veces |
| H13 / 1.2344 | 1020-1050 | Aire, aceite o gas | 50-54 | 550-620, 2 o 3 veces | 44-52 | Precalentar en dos escalones; revenido doble obligatorio |
| M2 / 1.3343 | 1190-1230 | Sales a 550 y aire, o vacío con gas | 63-65 | 540-570, 3 veces de 1 h | 63-66 | Endurecimiento secundario: el revenido sube la dureza |
| 420 inox / X20Cr13 a X46Cr13 | 980-1050 | Aceite o aire | 48-56 | 150-300 | 46-54 | No revenir entre 425 y 600: pierde corrosión y tenacidad; dureza según el carbono |
| 17-4PH H900 | Solubilizado 1040 + 482 °C, 1 h | Aire (solubilizado: aire o aceite) | 33-36 (estado A) | 482 | 40-44 | ASTM A564: mínimo 40 HRC, Rm 1310 MPa |
| 17-4PH H1025 | Solubilizado 1040 + 552 °C, 4 h | Aire | 33-36 (estado A) | 552 | 35-38 | Más tenaz; mínimo 35 HRC, Rm 1070 MPa |
| 17-4PH H1150 | Solubilizado 1040 + 621 °C, 4 h | Aire | 33-36 (estado A) | 621 | 28-33 | El más tenaz y mecanizable; mínimo 28 HRC |
Durezas orientativas en la superficie de piezas de hasta 50 mm; en secciones mayores el centro queda más blando según la templabilidad.
Ejemplo resuelto · un eje de 4140 bonificado a 28-32 HRC
Eje de 4140 de 60 mm por 900 mm, pedido bonificado a 28 a 32 HRC. Tiempo a 850 °C: 60 ÷ 25 = 2,4 h, redondeado a 2,5 h desde que el horno vuelve a temperatura. Temple en aceite agitado, colgado de punta para que no se doble. Revenido a 600 °C, 2 h, dos veces: según la tabla queda en unos 30 HRC, y después se rectifica.
El acero caliente emite luz, del rojo apenas visible a 550 °C al blanco a 1300 °C. Un herrero templa un cincel "al rojo cereza", unos 780 °C, mirando la pieza a la sombra: con sol de frente el mismo color aparece 50 °C más tarde. Los colores de revenido son otra cosa, una capa de óxido finísima que crece sobre el acero pulido entre 200 y 350 °C y cambia del paja al azul con el espesor. Sirven para revenir herramientas de acero al carbono sin horno: se pule una cara, se calienta despacio desde el lado opuesto y se enfría cuando el color buscado llega al filo.
| Color | Temperatura °C | Color | Temperatura °C |
|---|---|---|---|
| rojo oscuro apenas visible | 550 | rojo claro | 850 |
| rojo pardo | 630 | naranja (rojo amarillento) | 900 |
| rojo oscuro | 680 | amarillo oscuro | 1000 |
| rojo cereza oscuro | 740 | amarillo claro | 1100 |
| rojo cereza | 780 | amarillo blanquecino | 1200 |
| rojo cereza claro | 810 | blanco | 1300 |
Orientativo: las cartas difieren entre sí hasta en 50 a 100 °C y el color depende de la luz del taller.
| Color | Temperatura °C | Herramientas |
|---|---|---|
| paja claro | 200 | Rasquetas, cuchillas de torno de acero al carbono, calibres |
| paja oscuro | 220 | Machos, terrajas, brocas, escariadores, fresas |
| dorado | 230 | Punzones de precisión, cuchillos de matriz |
| marrón dorado | 240 | Matrices de corte, caras de martillo, punzones |
| marrón rojizo | 250 | Brocas para madera, cortafríos chicos |
| púrpura | 270 | Cortafríos para acero, granetes, cuchillos de carnicero |
| violeta | 280 | Hachas, formones, herramientas de prensa |
| azul oscuro | 290 | Destornilladores, llaves, cuchillos de mesa |
| azul claro | 320 | Resortes, hojas de sierra para madera |
| gris azulado | 340 | Resortes de ballesta, piezas que piden tenacidad antes que dureza |
Orientativo: otras cartas dan el púrpura a 280 °C y el azul oscuro a 310 °C; el color también depende del tiempo a temperatura y del acero.
Cuando la pieza necesita superficie dura y núcleo tenaz, se endurece solo la capa. La cementación mete carbono en un acero que no lo tiene (8620, 1020) y después lo templa; la profundidad crece con la raíz cuadrada del tiempo. La nitruración trabaja a 500 a 570 °C, no templa y casi no deforma, por eso se hace con la pieza ya bonificada y mecanizada; pide aceros con cromo, molibdeno, vanadio o aluminio. El temple por inducción calienta la capa en segundos y la templa con una ducha: es el de los ejes de 1045 y 4140 que llevan rodamientos.
d: profundidad de capa (mm); t: horas a temperatura; K: 0,45 a 870 °C, 0,54 a 900 °C, 0,635 a 925 °C, 0,75 a 955 °C (Harris). Capa total, no efectiva: la efectiva (hasta 550 HV) es un 25 a 40 % menor.
| Tiempo h | 870 °C mm | 900 °C mm | 925 °C mm | 955 °C mm |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,45 | 0,54 | 0,64 | 0,75 |
| 2 | 0,64 | 0,76 | 0,90 | 1,06 |
| 4 | 0,90 | 1,08 | 1,27 | 1,50 |
| 6 | 1,10 | 1,32 | 1,56 | 1,84 |
| 8 | 1,27 | 1,53 | 1,80 | 2,12 |
| 12 | 1,56 | 1,87 | 2,20 | 2,60 |
| 16 | 1,80 | 2,16 | 2,54 | 3,00 |
| 24 | 2,20 | 2,65 | 3,11 | 3,67 |
Ecuación de Harris con los valores de K de la fórmula. Capa total; la efectiva queda un 25 a 40 % por debajo.
Ejemplo resuelto · un piñón de 8620 con capa de 1 mm
Piñón de 8620 que pide capa efectiva de 1,0 mm. Como la efectiva es un 25 % menor que la total, se apunta a 1,3 mm totales. A 925 °C: t = (1,3 ÷ 0,635)² = 4,2 h, más el tiempo de calentar la carga; a 900 °C serían 5,8 h. Si después se rectifican los flancos, se suma lo que se va a sacar, 0,1 a 0,2 mm por flanco.
Regla de 1 h por cada 25 mm con los mínimos de la tabla.
El tratamentista hace lo que dice el papel. Una orden completa lleva el acero con su norma y el certificado si se tiene; el estado en que llega; el tratamiento con nombre (bonificado, cementado y templado, nitrurado); la dureza con tolerancia y dónde se mide; la profundidad de capa y cómo se mide (efectiva a 550 HV); las zonas a proteger de la cementación, como roscas y agujeros, y la sobremedida dejada para rectificar. Un eje de 60 por 900 bonificado puede salir del aceite con 0,3 mm de flecha: dos décimas por lado para rectificar es lo normal, y después de nitrurar alcanza con una pasada de pulido. Las sobremedidas de rectificado están en el capítulo 14.
Entre 820 y 860 °C, en agua (o en aceite si la pieza es fina), seguido de revenido. Sale con 55 a 58 HRC en la superficie; revenido a 550 a 650 °C queda bonificado en 17 a 24 HRC (210 a 245 HB).
Rojo cereza. A 700 °C es rojo oscuro, a 900 °C naranja y a 1100 °C amarillo claro. Los colores se juzgan a la sombra; con luz fuerte se ven más oscuros y se subestima la temperatura.
El temple es el enfriamiento rápido desde la austenita, que deja el acero duro y frágil. Bonificado es temple más revenido alto (500 a 680 °C): queda menos duro, entre 25 y 40 HRC, pero tenaz, y es el estado en que se usan los ejes y los bulones de calidad.
Fuentes: ASM Handbook, vol. 4, Heat Treating (1991); EN 10083-2 y EN 10083-3 (temperaturas de temple y revenido); EN 10084 (cementación); ISO 683-1, 683-2 y 683-3; ISO 4957 (herramienta); ASTM A564 (17-4PH); SAE J1268 (bandas de templabilidad) y SAE J406; Hodge y Orehoski, Trans. AIME 167 (1946); DIN 17022 (retirada; referencia vieja de la práctica del tratamiento); Harris, F. E., Case Depth: An Attempt at a Practical Definition, Metal Progress (1943); Tabellenbuch Metall (colores de temperatura y de revenido); Machinery's Handbook (colores de revenido).
HRC, HB, HV y la resistencia aproximada en una misma tabla.
Leer →Las mecanizamos, coordinamos el tratamiento térmico y las rectificamos a medida en nuestro taller de Córdoba.
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