El término acero endurecido se utiliza a menudo para un acero con un contenido de carbono medio o alto que ha sido sometido a un tratamiento térmico y luego a un temple seguido de un revenido . El temple da como resultado la formación de martensita metaestable , cuya fracción se reduce a la cantidad deseada durante el revenido. Este es el estado más común para artículos terminados, como herramientas y piezas de máquinas. Por el contrario, la misma composición de acero en estado recocido es más blanda, como se requiere para el conformado y el mecanizado .
Dependiendo de la temperatura y la composición del acero, este puede ser endurecido o ablandado. Para endurecerlo, debe ser calentado a temperaturas muy altas. El resultado final de la dureza exacta del acero depende de la cantidad de carbono presente en el metal. Solo el acero con alto contenido de carbono puede ser endurecido y templado. Si un metal no contiene la cantidad necesaria de carbono, su estructura cristalina no puede romperse y, por lo tanto, la composición física del acero no puede alterarse.
Con frecuencia, el término "endurecimiento" se asocia con el acero templado . Ambos procesos se utilizan de la mano para endurecer el acero. El proceso de dos partes comienza con el endurecimiento del acero para que se endurezca y no se desgaste con el tiempo. Sin embargo, muy a menudo, este proceso deja el acero muy frágil y susceptible de romperse durante el uso. El templado reduce muy ligeramente la dureza del acero forjado, pero mejora el producto en general, ya que da como resultado un acero mucho menos frágil.
Los dos procesos principales de endurecimiento y revenido se pueden dividir en cuatro pasos principales. Primero, se calienta gradualmente una pieza de acero al carbono hasta que alcanza una temperatura superior a la temperatura crítica de la aleación. Luego, el acero se enfría, generalmente en agua o aceite (aunque a veces se utilizan otros temples, como salmuera o soluciones de hidróxido de sodio, para lograr un resultado particular). El acero ahora tiene la dureza máxima de esa aleación dada, pero, como se dijo anteriormente, también es frágil. En este punto, generalmente se realiza el templado para lograr un equilibrio más útil de dureza y tenacidad. El acero se calienta gradualmente hasta que se obtienen los colores de temple deseados, generalmente a una temperatura significativamente inferior a la temperatura crítica de la aleación. Los diferentes colores en el espectro de temple reflejan diferentes equilibrios de dureza y tenacidad, por lo que diferentes niveles de temple son apropiados para diferentes aplicaciones. Luego, el acero se vuelve a templar para "fijar" el temple en el nivel deseado. Un herrero o trabajador del metal talentoso puede ajustar el rendimiento de una herramienta o artículo de acero a exactamente lo que se requiere basándose únicamente en la observación cuidadosa de los colores de temple. Una representación visual de este proceso puede hacer que el concepto sea más fácil de entender.
No es fácil determinar si el acero ha sido sometido al proceso de endurecimiento y revenido con solo mirarlo, pero existe una prueba confiable y sencilla. [1] Para examinar una pieza de acero, consiga una lima de mano y lime un borde del metal seleccionado. Si la pieza de acero no ha sido sometida al proceso de endurecimiento, la lima de metal debería "morder" fácilmente la muestra. Si el metal ha sido endurecido, la lima no logra cortar la muestra y rebota con poco efecto visible.
Los artículos endurecidos por cementación que comienzan como acero con bajo contenido de carbono (contenido de carbono del 0,5 al 1,5 %) también pueden etiquetarse como acero endurecido.