El término acero endurecido se utiliza a menudo para un acero con contenido medio o alto de carbono al que se le ha dado un tratamiento térmico y luego un temple seguido de un revenido . El enfriamiento produce la formación de martensita metaestable , cuya fracción se reduce a la cantidad deseada durante el templado. 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, según se requiere para el conformado y el mecanizado .
Dependiendo de la temperatura y composición del acero, este puede endurecerse o ablandarse. Para endurecer el acero, es necesario calentarlo a temperaturas muy altas. El resultado final de la dureza exacta del acero depende de la cantidad de carbono presente en el metal. Sólo el acero con alto contenido de carbono puede endurecerse y revenirse. Si un metal no contiene la cantidad necesaria de carbono, entonces su estructura cristalina no se puede romper y, por lo tanto, no se puede alterar la composición física del acero.
Con frecuencia, el término "endurecimiento" se asocia al acero templado . Ambos procesos se utilizan de la mano para templar acero. El proceso de dos partes comienza endureciendo el acero para que se endurezca y no se desgaste con el tiempo. Sin embargo, muy a menudo, este proceso deja el acero muy quebradizo 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 quebradizo.
Los dos procesos principales de endurecimiento y revenido se pueden dividir en cuatro pasos principales. Primero, una pieza de acero al carbono se calienta gradualmente 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 enfriamientos, como salmuera o soluciones de hidróxido de sodio, para lograr un resultado particular). El acero ahora tiene la dureza máxima de la aleación dada, pero como se indicó anteriormente, también es quebradizo. En este punto, generalmente se realiza el templado para lograr un equilibrio más útil entre dureza y tenacidad. El acero se calienta gradualmente hasta que se obtienen los colores de temple deseados, generalmente a una temperatura significativamente más baja que la temperatura crítica de la aleación. Los diferentes colores en el espectro de templado reflejan diferentes equilibrios de dureza y tenacidad, por lo que diferentes niveles de templado son apropiados para diferentes aplicaciones. Luego, el acero se vuelve a templar para "fijar" el temple al nivel deseado. Un herrero o metalúrgico talentoso puede ajustar el rendimiento de una herramienta o artículo de acero exactamente a lo que se requiere basándose únicamente en una 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 pasado por el proceso de endurecimiento y revenido simplemente mirándolo, pero existe una prueba sencilla y fiable. [1] Para examinar una pieza de acero, obtenga una lima manual y lime un borde del metal seleccionado. Si la pieza de acero no ha pasado por el proceso de endurecimiento, la lima de metal debería "morder" fácilmente la muestra. Si el metal se ha endurecido, la lima no logra cortar la muestra y se desvía con poco efecto visible.
Los artículos cementados que comienzan con acero con bajo contenido de carbono (0,5 - 1,5% de contenido de carbono) también se pueden etiquetar como acero endurecido.