El proceso de temple es un paso muy importante en el proceso de herrería cuando se trabaja con metales calentados. El enfriamiento es una forma de enfriamiento rápido de un metal de calentamiento uniforme para limitar y controlar el efecto que el enfriamiento lento tiene en la microestructura de un metal y, por lo tanto, en sus propiedades metalúrgicas.
Uno de los medios comunes en los que se puede apagar una pieza de trabajo herrería es el aceite. Hay muchos tipos de aceites de enfriamiento disponibles para realizar esta tarea, pero algunos pueden ser mejores que otros para ciertas aplicaciones.
Los aceites de enfriamiento comunes que discutiremos son aceites de motor, aceites de grado alimenticio, aceites minerales y fluidos de transmisión automática, y aceites de enfriamiento comerciales. Aunque las propiedades de estos aceites pueden variar mucho, también es importante considerar su costo, disponibilidad y compatibilidad con el acero de grado y tipo que desea apagar.
- Apariencia: Luz Ámbar de Aceite, Viscosidad @ 100°F: 14.0 – 19.3 cSt
- de Níquel Tiempo de Bola: de 9 a 11 segundos, Punto de inflamación: > 340 ° F
- Parks AAA se considera un aceite de velocidad media a media. Muchas veces se describe un aceite de enfriamiento en segundos…
¿Cómo Funcionan los Aceites para Saciar los Metales?
El proceso de enfriamiento se compone de diferentes pasos. Cuando una pieza de trabajo calentada entra por primera vez en contacto con el aceite de enfriamiento, se forma una capa de vapor alrededor del metal, ya que está completamente sumergido. Esta capa de vapor es estabilizada por diferentes condiciones.
Las propiedades del metal y las del aceite de enfriamiento pueden afectar en gran medida la estabilidad de la manta de vapor que rodea la pieza de trabajo. Una vez que la manta de vapor se desestabiliza, se produce una ebullición nucleada. Este paso en el proceso presenta la tasa de transferencia de calor más rápida. La composición molecular del aceite de enfriamiento individual juega un papel importante para determinar cuándo se lleva a cabo este paso y qué tan rápido es.
Una vez que la temperatura del proceso disminuye por debajo del punto de ebullición del aceite, el proceso pasa al paso de enfriamiento convectivo. La velocidad de enfriamiento en este paso depende en gran medida de la viscosidad del aceite de enfriamiento, que, a su vez, depende de su pureza. A continuación es un gran vídeo mostrando el proceso de enfriamiento en dos medios diferentes, de aceite y de agua:
Como se mencionó anteriormente, las propiedades de enfriamiento de aceites puede variar mucho en función del tipo de aceite utilizado. Esta variación afecta la forma en que el aceite apaga un metal. Algunos de los efectos que puede causar se manifiestan como cambios estructurales en el metal de trabajo que son más favorables a temperaturas más bajas, como transformaciones de fase.
Las transformaciones de fase podrían aumentar la densidad de la red cristalina de un metal, haciendo que se endurezca. La dureza de un metal puede determinar qué tan flexible o quebradizo es, haciendo de esto una característica importante para poder controlar.
¿Hay Realmente un Mejor Aceite de Enfriamiento?
Si bien es posible que no haya un mejor tipo de aceite de temple en general, hay aceites de temple que pueden ser más adecuados para apagar ciertos tipos o grados de aceros en una aplicación particular que otros. Este factor es muy importante a tener en cuenta una vez que comprenda las características del metal que pretende apagar.
Dado que las condiciones del proceso de enfriamiento no son universales para todos los tipos de metales, tiene sentido que los aceites utilizados para el enfriamiento se elijan en función de las propiedades únicas del acero o aleación de acero en particular que se está apagando.
Los aceros y aleaciones se someten a enfriamiento a diferentes temperaturas de inicio y velocidades de enfriamiento para promover la uniformidad y la calidad del producto terminado. Una de las combinaciones comunes de metales y aceites son los aceites minerales y los aceros endurecidos al aceite, ya que actúa como un apagador de velocidad intermedia.
Consideraciones Al Comprar Aceites de enfriamiento
1) Costos de enfriamiento de aceite
El factor a la vanguardia de la mente de muchos herreros al elegir un aceite de enfriamiento, es su costo. Este es un factor muy importante y válido a considerar, porque el costo puede verse afectado por la efectividad de un aceite en particular en una aplicación o simplemente por la disponibilidad del aceite.
Si usted es un herrero principiante que simplemente desea comenzar con algunos proyectos que involucran el proceso de enfriamiento en aceite, puede ser más prudente para usted comenzar a usar aceites más baratos para practicar y refinar su técnica.
Si es un herrero avanzado que intenta encontrar el aceite de enfriamiento perfecto para su aplicación, independientemente del costo, tendría más sentido elegir el tipo de aceite ideal para su proyecto, a menudo en forma de aceites de enfriamiento comerciales.
2) Velocidad y velocidad de enfriamiento del aceite
Las otras propiedades físicas del aceite de enfriamiento también pueden tener un efecto significativo en la eficiencia del enfriamiento de un tipo de acero en particular. Algunos metales requieren ciertas velocidades de enfriamiento para evitar cualquier agrietamiento o distorsión en su estructura.
Como se discutió brevemente, la viscosidad del aceite puede acelerar o desacelerar el paso de transferencia de calor convectiva en el proceso de enfriamiento, también conocido como la velocidad de enfriamiento. Cuanto menor sea la viscosidad de un aceite en particular, más rápida será la velocidad de transferencia de calor. También es importante tener en cuenta que la viscosidad también puede verse afectada por la degradación del aceite que se produce a medida que se utiliza en el proceso de enfriamiento. Esta degradación se caracteriza por la presencia de subproductos de oxidación en el aceite, lo que también puede causar un aumento de la viscosidad del fluido en general y reducir la velocidad de transferencia de calor.
Otra propiedad física que puede afectar la velocidad de enfriamiento es el contenido de agua del aceite. Esta propiedad también afecta el aspecto y la calidad de la pieza de trabajo terminada si no causa un incendio en combinación con el aceite. Dado que el agua tiene propiedades muy diferentes al aceite, más del dos por ciento del contenido de agua en un aceite de enfriamiento podría crear irregularidades en la superficie de la pieza de trabajo y una combinación peligrosa. Esta es una forma de contaminación que puede alterar en gran medida la velocidad de transferencia de calor en diferentes partes de la superficie del metal debido a gradientes térmicos.
3) Impacto ambiental de los aceites
El impacto ambiental que tiene un aceite de enfriamiento es un factor muy importante a considerar al elegir un aceite de enfriamiento. Este factor no solo afecta la forma en que deseche el aceite, sino también la cantidad de veces que puede reutilizar un aceite de enfriamiento y aprovechar al máximo sus suministros.
Por ejemplo, los aceites de enfriamiento premium pueden durar años antes de tener que desecharlos. En entornos a gran escala, los sistemas de filtración y circulación de aceite se utilizan actualmente para optimizar el uso del aceite de enfriamiento debido al aumento de los costos del aceite y su eliminación adecuada. La reciclabilidad de los aceites apagados puede reducir su huella de carbono. Algunos aceites incluso se pueden recuperar como biocombustibles, optimizando aún más su uso.
Diferentes tipos de Aceites de Temple de Herrería (Comparación)
1) Aceites de motor
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- sintético de fórmula excepcional de alta y baja temperatura
- Extra detergentes ayudan a combatir los lodos y depósitos
los aceites de Motor son un tipo común de enfriamiento de aceite usado en ambos herrería y bladesmithing aplicaciones. Los aceites de motor nuevos y usados se pueden utilizar para el enfriamiento y están ampliamente disponibles. El aceite de motor nuevo suele ser más barato de usar que los aceites de enfriamiento comerciales.
El aceite de motor usado a menudo es libre o fácil de obtener, pero puede contener algunos contaminantes de su uso en un vehículo. Desafortunadamente, tanto el aceite de motor nuevo como el usado tienen aditivos que pueden liberar toxinas cuando la pieza de metal caliente entra en contacto con el aceite durante el proceso de enfriamiento. Estas toxinas suelen emitir un olor indeseable durante el enfriamiento. Siempre es aconsejable evitar inhalar estas toxinas y usar el equipo de seguridad adecuado para su aplicación.
El enfriamiento con aceite de motor debe hacerse en un espacio con suficiente ventilación. Debido a los contaminantes que se encuentran en los aceites de motor, muchos herreros que lo usan descubren que hay una fina película oscura en su pieza de trabajo terminada después del enfriamiento.
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2) Aceites de grado alimenticio
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- ALTA TOLERANCIA AL CALOR: el aceite de cocina mezclado Chef Select de Botticelli tiene un alto punto de humo que lo hace…
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Hay muchas opciones de aceite de temple de grado alimenticio disponibles para usar en la herrería. Entre estas opciones se encuentran el aceite de verduras, maní y aguacate. Algunos aceites vegetales de uso común son el aceite de canola, de oliva y de palmiste. El aceite vegetal es muy barato y proviene de fuentes renovables. Son biodegradables e incluso se pueden recuperar como biocombustibles. Los aceites vegetales tienen mejores valores de energía de impacto cuando se usan como aceite de enfriamiento. Esta característica les permite aumentar la dureza de la pieza de trabajo.
La compensación con estos tipos de aceite es la disminución de la dureza. El aceite de cacahuete y el aceite de oliva también se pueden usar para aplicaciones similares, pero por lo general son más caros que los aceites neutros comunes.
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3) Mineral Oils & Automatic Transmission Fluids
- PURE INGREDIENTS Mineral Oil Conditions Wood & Polishes Stainless Steel.
- BEST VALUE: CUBO DE 1 GAL 7 LIBRAS Más Que Otros Topseller. (En serio, echa un vistazo a sus etiquetas.)
- 100% PURO, GRADO ALIMENTICIO, GRADO FARMACÉUTICO.
los aceites Minerales y los fluidos para transmisión automática son una alternativa adecuada para los aceites de motor. Estos tipos de aceites en realidad no contienen los aditivos por los que los aceites de enfriamiento de motores son famosos en la herrería. Si no tiene acceso a aceites minerales, el aceite para bebés es otra gran alternativa para ellos, simplemente contiene un aroma agregado.
Los amortiguadores de aceite mineral funcionan muy bien con aceros que requieren una velocidad de enfriamiento rápida y aceros endurecidos al aceite. Los aceites minerales generalmente tienen mayores capacidades de enfriamiento para las aleaciones de acero. Su eficiencia en el proceso de enfriamiento aumenta su costo total.
El impacto ambiental de los aceites minerales no es muy bueno, ya que no son biodegradables. Si estos aceites se calientan a temperaturas muy altas, existe la posibilidad de que los aromáticos peligrosos comiencen a acumularse y liberen toxinas en el aire.
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4) Aceites de enfriamiento comercial
- Aspecto: Aceite Ámbar claro, Viscosidad a 100°F: 14.0 – 19.3 cSt
- Tiempo de bola de níquel: 9-11 segundos, Punto de inflamación: > 340°F
- Los parques AAA se consideran un aceite rápido medio a medio. Muchas veces se describe un aceite de enfriamiento en segundos…
Comercial enfriamiento de aceites están hechos específicamente para ser utilizado en el proceso de enfriamiento, como su nombre sugiere. Hay una amplia variedad de aceites de temple comerciales disponibles para adaptarse a los diferentes tipos de aceros y aleaciones de acero que se van a templar. Están compuestos de tal manera que los diferentes aceites de enfriamiento comerciales presentan propiedades que pueden causar tasas de enfriamiento lentas o rápidas.
Dado que los aceites de enfriamiento comercial se fabrican con el propósito de enfriamiento, por lo general son el tipo de aceite de enfriamiento más caro disponible. No son de fácil acceso en las tiendas generales y tienen costos más altos que los aceites comunes.
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