{"id":20699,"date":"2026-10-03T07:54:29","date_gmt":"2026-10-02T23:54:29","guid":{"rendered":"https:\/\/aobosteel.com\/?page_id=20699"},"modified":"2026-10-16T01:06:38","modified_gmt":"2026-10-15T17:06:38","slug":"tool-steel-tempering-isothermal-transformation","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/aobosteel.com\/es\/tool-steel-tempering-isothermal-transformation\/","title":{"rendered":"Revenido y transformaci\u00f3n isot\u00e9rmica del acero para herramientas"},"content":{"rendered":"

Revenido y transformaci\u00f3n isot\u00e9rmica del acero para herramientas<\/h1>\n\n\n\n

Dos mantenimientos a temperaturas diferentes deciden en qu\u00e9 se convierte un acero para herramientas, y las micrograf\u00edas siguientes muestran ambos. El primero es el revenido que sigue al temple, donde la temperatura y el n\u00famero de revenidos fijan la dureza, el tipo de carburo y cu\u00e1nta austenita retenida queda. El segundo es el mantenimiento isot\u00e9rmico en un ba\u00f1o de sales a una temperatura por encima del inicio de la martensita, que produce perlita o bainita en lugar de martensita y es la ruta empleada para grados resistentes al choque como S7<\/a> y O1<\/a> cuando hay que reducir el riesgo de distorsi\u00f3n o de fisuraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Por qu\u00e9 un acero para herramientas se reviene inmediatamente despu\u00e9s del temple<\/h2>\n\n\n\n

El temple de un acero para herramientas hasta martensita deja la secci\u00f3n sometida a una tensi\u00f3n de transformaci\u00f3n muy alta, y el revenido es lo que la alivia. Un acero para herramientas que se deja sin revenir despu\u00e9s del temple puede fisurarse, y el riesgo aumenta con la velocidad de temple y con cualquier concentrador de tensiones en la geometr\u00eda. Los grados de temple al aire est\u00e1n menos expuestos a ese riesgo, porque el enfriamiento lento que forma su martensita tambi\u00e9n alivia parte de la tensi\u00f3n durante el descenso, lo que es una de las razones pr\u00e1cticas para elegir un grado de temple al aire en un molde complejo.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00e9 hace cada temperatura de revenido<\/h2>\n\n\n\n

Una gran parte de la producci\u00f3n de acero para herramientas se reviene entre 175 y 230 °C, y a esas temperaturas el revenido hace poco a la estructura m\u00e1s all\u00e1 de aliviar la tensi\u00f3n de temple. La dureza apenas se mueve y la micrograf\u00eda parece casi la misma que la del estado templado, por lo que un revenido bajo no es la herramienta para un molde que debe mantener su dureza en caliente. Los aceros para trabajo en caliente y los aceros r\u00e1pidos se llevan mucho m\u00e1s alto, porque su contenido de aleaci\u00f3n les permite resistir el ablandamiento, y a esas temperaturas el revenido produce endurecimiento secundario y cambia la naturaleza del carburo.<\/p>\n\n\n\n

El n\u00famero de revenidos lo fija el nivel de aleaci\u00f3n. Los aceros para herramientas de menor aleaci\u00f3n llevan un solo revenido, normalmente 2 h por cada 25 mm de espesor de secci\u00f3n. Los aceros de mayor aleaci\u00f3n se revenen generalmente dos veces, y los aceros r\u00e1pidos tres veces, porque los revenidos repetidos son lo que acondiciona y estabiliza la estructura. La serie siguiente es O1 a cuatro temperaturas de revenido, y el n\u00famero impreso con cada placa es la dureza que result\u00f3 de la misma probeta.<\/p>\n\n\n\n

\"AISI
Fig. 69. O1 austenizado a 800 °C, templado en aceite y revenido a 200 °C (a), 315 °C (b), 425 °C (c) y 540 °C (d). La dureza cae de 60 a 43 HRC a lo largo de la serie mientras la estructura \u00f3ptica cambia poco. 4% de picral, 500x.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El revenido a unos 540 °C produce solo diferencias sutiles en la estructura tal como aparece bajo el microscopio \u00f3ptico. Lo que s\u00ed cambia es la velocidad a la que se ataca la probeta y la oscuridad de la matriz. Un cambio estructural pronunciado requiere un revenido justo por debajo de la temperatura cr\u00edtica inferior, y un revenido tan alto no tiene uso pr\u00e1ctico en una herramienta o un molde, aparte de ser un recocido.<\/p>\n\n\n\n

Cu\u00e1nto cae la dureza, y si cae o no, depende de la clase a la que pertenece el grado, y las clases se representan en un solo gr\u00e1fico.<\/p>\n\n\n\n

\"Four
Fig. 11.18. Las cuatro clases de respuesta al revenido de los aceros para herramientas, dureza frente a temperatura de revenido. La clase 1, los grados de baja aleaci\u00f3n y de carbono simple, se ablanda desde la primera temperatura de revenido. La clase 2, los grados de trabajo en fr\u00edo de media a alta aleaci\u00f3n, mantiene su dureza porque la adici\u00f3n de aleaci\u00f3n retrasa la precipitaci\u00f3n de carburos. La clase 3, los aceros r\u00e1pidos, muestra un pico de endurecimiento secundario a una temperatura de revenido alta. La clase 4 mantiene una dureza alta durante un amplio intervalo de revenido antes de caer finalmente. Leer la clase de un grado en este gr\u00e1fico es el paso previo a la elecci\u00f3n de la temperatura de revenido. Fuente: E. Essadiqi, Tool Steels, en Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 11.18.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Cambios de carburo que la microscop\u00eda \u00f3ptica no puede mostrar<\/h2>\n\n\n\n

Cuando est\u00e1n presentes elementos fuertes formadores de carburos, un revenido a alta temperatura cambia la composici\u00f3n y el tipo de carburo, y un microscopio \u00f3ptico no puede verlo. El diagrama a continuaci\u00f3n sigue ese cambio en un acero martens\u00edtico con 12% de cromo, que est\u00e1 m\u00e1s aleado que el tipo 420 y se comporta de la misma manera que los aceros para herramientas al cromo. A bajas temperaturas de revenido el carburo presente es M3C. A medida que aumentan la temperatura y el tiempo<\/a> es reemplazado por M7C3 y luego por M23C6, y M23C6 es el \u00fanico que queda en la parte superior del rango. Ese acero tambi\u00e9n ten\u00eda un alto contenido de nitr\u00f3geno, y en \u00e9l se encontraron nitruros M2N. En los aceros r\u00e1pidos al tungsteno la misma secuencia contin\u00faa m\u00e1s all\u00e1, con un fuerte endurecimiento secundario alrededor de 600 °C, y el diagrama para esos dos aceros est\u00e1 en la microestructura del acero para herramientas<\/a> p\u00e1gina.<\/p>\n\n\n\n

\"Time
Fig. 67. Diagrama de tiempo y temperatura de los carburos presentes en dos aceros martens\u00edticos con 12% de cromo despu\u00e9s del revenido, basado en m\u00e1s de 30 tratamientos de revenido entre 500 y 700 °C. M3C da paso a M7C3 y luego a M23C6 a medida que aumentan la temperatura y el tiempo.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Los propios cambios de carburo est\u00e1n por debajo de la resoluci\u00f3n del microscopio \u00f3ptico, por lo que se siguen en el microscopio electr\u00f3nico de transmisi\u00f3n. Las dos micrograf\u00edas siguientes corresponden al mismo acero templado, uno revenido durante 2 min a 300 °C y otro durante 1 min a 600 °C.<\/p>\n\n\n\n

\"TEM
Fig. 2.11. Micrograf\u00edas electr\u00f3nicas de transmisi\u00f3n de acero 300-M templado y revenido. (a) Despu\u00e9s del revenido a 300 °C durante 2 min, la cementita ha precipitado como placas delgadas dentro de las lajas de martensita. (b) Despu\u00e9s del revenido a 600 °C durante 1 min, el mismo acero contiene carburos de aleaci\u00f3n finos en su lugar. Ambas caracter\u00edsticas est\u00e1n por debajo de la resoluci\u00f3n del microscopio \u00f3ptico, por lo que la temperatura de revenido se fija a partir del acero y su curva de dureza en lugar de juzgarse solo a partir de una micrograf\u00eda. Barras de escala de 0,5 µm. Fuente: S.S. Babu, Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 2.11.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El endurecimiento secundario es la raz\u00f3n por la que un acero r\u00e1pido se reviene en caliente en lugar de suavemente, y cada uno de los elementos formadores de carburos contribuye a \u00e9l.<\/p>\n\n\n\n

\"Secondary
Fig. 11.19. Endurecimiento secundario en aceros para herramientas con vanadio: dureza frente a temperatura de revenido para cuatro combinaciones de carbono y vanadio, con una curva calculada de 0,50 % de carbono como referencia. El pico en el lado derecho del gr\u00e1fico no es la estructura tal como se templa relaj\u00e1ndose, es carburo de vanadio precipitando durante el revenido, y es esa dispersi\u00f3n la que mantiene la dureza alta a las temperaturas a las que corta una herramienta de acero r\u00e1pido. Fuente: E. Essadiqi, Tool Steels, en Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 11.19.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El tungsteno produce el mismo pico a partir de un carburo diferente, y su magnitud depende de cu\u00e1nto tungsteno haya en soluci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\"Secondary
Fig. 11.20. Endurecimiento secundario en aceros para herramientas con tungsteno: dureza frente a temperatura de revenido para cinco combinaciones de carbono y tungsteno. El tungsteno necesita una adici\u00f3n mayor que el vanadio para alcanzar el mismo pico, por lo que los grados de acero r\u00e1pido al tungsteno llevan de 12 a 18 % de \u00e9l y los grados al molibdeno llevan una quinta parte de eso en molibdeno. Fuente: E. Essadiqi, Tool Steels, en Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 11.20.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El molibdeno es el elemento sobre el que se construyen la mayor\u00eda de los grados de acero para herramientas, y endurece al revenir a los niveles que llevan estos grados.<\/p>\n\n\n\n

\"Secondary
Fig. 11.21. Endurecimiento secundario en aceros para herramientas con molibdeno: dureza frente a temperatura de revenido para cinco combinaciones de carbono y molibdeno, con la misma curva de referencia calculada de 0,50 % de carbono. El pico se sit\u00faa a una temperatura de revenido m\u00e1s baja que en el caso del tungsteno, lo que es una diferencia pr\u00e1ctica entre los grados de acero r\u00e1pido M y T. Fuente: E. Essadiqi, Tool Steels, en Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 11.21.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El cromo contribuye a la misma reacci\u00f3n, con la adici\u00f3n m\u00e1s alta de los cuatro formadores de carburos.<\/p>\n\n\n\n

\"Secondary
Fig. 11.22. Endurecimiento secundario en aceros para herramientas con cromo: dureza frente a temperatura de revenido para cuatro combinaciones de carbono y cromo. El carburo de cromo precipita m\u00e1s tarde y m\u00e1s lentamente que el carburo de vanadio, por lo que el pico en este gr\u00e1fico es ancho y la dureza cae a ambos lados de \u00e9l. Fuente: E. Essadiqi, Tool Steels, en Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 11.22.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Austenita retenida que qued\u00f3 en la estructura<\/h2>\n\n\n\n

Si hay austenita retenida en una cantidad lo bastante grande como para verse bajo el microscopio \u00f3ptico, el acero fue sobreaustenizado. El revenido no convertir\u00e1 un nivel alto de austenita retenida en martensita o bainita a menos que la temperatura de revenido sea lo bastante alta, y la austenita que queda no es lo bastante estable para sobrevivir al choque que ve una herramienta en servicio. Cuando s\u00ed se transforma en servicio, la matriz circundante es demasiado dura y con demasiado poca ductilidad para absorber la tensi\u00f3n de transformaci\u00f3n y la herramienta se fisura. Esa es la raz\u00f3n por la que la temperatura de austenizaci\u00f3n se mantiene en el valor donde el grano es fino, lo que la serie de austenizaci\u00f3n<\/a> de este sitio desarrolla grado por grado.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00e9 deja un temple que fue demasiado lento<\/h2>\n\n\n\n

Una estructura que no es totalmente martens\u00edtica es el otro defecto que se busca en una micrograf\u00eda de acero para herramientas. Aparece cuando la templabilidad del grado no es suficiente para el tama\u00f1o de secci\u00f3n y el medio de temple elegidos, y el resultado es perlita o bainita en la estructura y una dureza por debajo de la cifra del plano. Tambi\u00e9n puede haber ferrita en los pocos grados hipoeutectoides. Los grados de temple en salmuera y en agua conllevan un segundo riesgo en forma de puntos blandos dentro de la capa, causados por las tenazas que sujetan la pieza, que enfr\u00edan m\u00e1s lentamente esa zona de la superficie, o por una agitaci\u00f3n demasiado d\u00e9bil para romper las bolsas de vapor formadas por la ebullici\u00f3n localizada del medio de temple.<\/p>\n\n\n\n

Un diagrama de enfriamiento continuo cuenta la misma historia con curvas de enfriamiento en lugar de mantenimientos, y es el que coincide con un temple real. El diagrama siguiente contiene los campos de ferrita, perlita, bainita y martensita de un acero eutectoide, con un conjunto de velocidades de enfriamiento trazadas a trav\u00e9s de ellos.<\/p>\n\n\n\n

\"Continuous
Fig. 3.15. Diagrama de transformaci\u00f3n por enfriamiento continuo (CCT) para un acero al carbono eutectoide, con las l\u00edneas Ac3, Ac1 y Ms y los campos de ferrita (F), perlita (P), bainita (B) y martensita (M) marcados, y curvas de enfriamiento para un rango de velocidades trazadas a trav\u00e9s de \u00e9l. Una velocidad que supera las narices de ferrita y perlita termina completamente martens\u00edtica; una curva m\u00e1s lenta cruza primero los campos y deja la ferrita o perlita que aparece como una dureza por debajo del dibujo. El acero del ejemplo es un acero al carbono eutectoide simple, no un grado para herramientas; los grados para herramientas se sit\u00faan m\u00e1s a la derecha porque sus elementos de aleaci\u00f3n desplazan las narices hacia afuera. Fuente: A.V. Sverdlin y A.R. Ness, Fundamental Concepts in Steel Heat Treatment, en Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 3.15.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Transformaci\u00f3n isot\u00e9rmica en un ba\u00f1o de sales<\/h2>\n\n\n\n

Mantener un acero para herramientas a una temperatura por encima del inicio de la martensita y dejar que la transformaci\u00f3n termine all\u00ed produce perlita o bainita en lugar de martensita, y la temperatura de mantenimiento decide cu\u00e1l. Las cuatro placas siguientes son un grado resistente al choque, S5, llevado por esa ruta a cuatro temperaturas. Un mantenimiento en el intervalo perl\u00edtico a 650 °C durante 4 h da ferrita y perlita gruesa a 23 a 24 HRC, y el mismo acero mantenido a 595 °C durante 8 h da ferrita y perlita fina a 36 HRC. Por debajo de la nariz perl\u00edtica el producto es bainita, bainita superior a 540 °C donde el mantenimiento se detuvo antes de que terminara la transformaci\u00f3n, y bainita inferior a 400 °C en 1 h, que es la m\u00e1s dura y tenaz de las dos a 37 a 38 HRC.<\/p>\n\n\n\n

Las temperaturas de ese p\u00e1rrafo provienen de un diagrama de transformaci\u00f3n isot\u00e9rmica. El siguiente es para un acero al carbono eutectoide simple, pero la forma es la que sigue todo acero para herramientas: una nariz de perlita en la parte superior, una bah\u00eda de bainita debajo de ella, y la l\u00ednea de inicio de martensita en la parte inferior. Lea una temperatura de mantenimiento en \u00e9l y el producto se deduce.<\/p>\n\n\n\n

\"Isothermal
Fig. 3.13. Diagrama de transformaci\u00f3n isot\u00e9rmica (TTT) para un acero eutectoide, con las trayectorias de un enfriamiento en horno, un ba\u00f1o de plomo fundido y un temple en sales a 230 \u00b0C trazadas sobre \u00e9l y las l\u00edneas de inicio y fin de la transformaci\u00f3n marcadas. Por encima de la nariz perl\u00edtica una permanencia da perlita; en la bah\u00eda situada por debajo el producto es bainita superior cerca de la parte alta y bainita inferior m\u00e1s abajo; por debajo de la l\u00ednea Ms es martensita sea cual sea la permanencia. Las cuatro placas de S5 anteriores son permanencias hechas en los rangos perl\u00edtico y bain\u00edtico de este mismo diagrama. El acero de ejemplo es un acero eutectoide al carbono, no un grado para herramientas. Fuente: A.V. Sverdlin and A.R. Ness, Fundamental Concepts in Steel Heat Treatment, en Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 3.13.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\n
\n
\"AISI
Fig. 75. S5 austenizado y transformado isot\u00e9rmicamente a 650 °C durante 4 h, luego enfriado al aire, formando ferrita y perlita gruesa a 23 a 24 HRC. 4% de picral, 1000x.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"AISI
Fig. 76. S5 transformado isot\u00e9rmicamente a 595 °C durante 8 h y enfriado al aire, formando ferrita y perlita fina a 36 HRC. 4% de picral, 1000x.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\n
\"AISI
Fig. 77. S5 transformado parcialmente a 540 °C durante 8 h y luego templado en agua, formando bainita superior en oscuro con la austenita restante transformada en martensita. 4% de picral y 2% de nital, 1000x.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"AISI
Fig. 78. S5 transformado isot\u00e9rmicamente a 400 °C durante 1 h y enfriado al aire, formando bainita inferior a 37 a 38 HRC. 4% de picral y 2% de nital, 1000x.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n<\/div>\n\n\n\n

Los diagramas de transformaci\u00f3n que respaldan esos mantenimientos est\u00e1n en la microestructura del acero para herramientas<\/a> p\u00e1gina de S7, junto con el diagrama de enfriamiento continuo que se lee para un temple normal, y la dureza que mantiene cada grado despu\u00e9s del revenido est\u00e1 en la tabla de templado<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Recopilado del ASM Handbook, Volumen 9, Metallography and Microstructures, art\u00edculo Metallographic Techniques for Tool Steels de George F. Vander Voort, ASM International, 2004 (secciones de revenido y transformaci\u00f3n isot\u00e9rmica, Fig. 67 y Fig. 69 a Fig. 78). Cada leyenda se ley\u00f3 de la capa de texto buscable del archivo y se verific\u00f3 contra la placa impresa, y cada placa se recort\u00f3 del archivo a 1,5 veces su ancho en p\u00edxeles impreso. Las placas son un resumen de referencia de la pr\u00e1ctica publicada y no una especificaci\u00f3n de Aobo Steel, por lo que conviene confirmar el ciclo de revenido y la posici\u00f3n de dureza contra el certificado de ensayo del material antes de redactar una hoja de proceso.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tool Steel Tempering and Isothermal Transformation Two different temperature holds decide what a tool steel ends up as, and the micrographs below show both. The first is the temper that follows the quench, where the temperature and the number of tempers fix the hardness, the carbide type and how much retained austenite is left. 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