Determinación de las propiedades de enfriamiento de aceites para tratamiento térmico de metales

Fundamento

El enfriamiento de una pieza caliente en un aceite no es un proceso uniforme sino que atraviesa tres etapas bien diferenciadas, y el ensayo las revela. Al principio la pieza está tan caliente que el aceite se vaporiza y forma una película de vapor continua que la envuelve: es la etapa de capa de vapor, en la que el enfriamiento es lento porque el vapor aísla. Cuando la temperatura baja, esa película se rompe y el aceite hierve violentamente en contacto con la superficie: es la etapa de ebullición, la de enfriamiento más rápido y la que determina si el acero alcanza la dureza buscada. Por debajo del punto de ebullición del aceite el enfriamiento pasa a ser por convección, mucho más lento, y es la etapa en la que se juega la deformación y la fisuración de la pieza, porque a esa altura ya empezó la transformación martensítica. El ensayo mide todo eso con una probeta normalizada de una aleación de baja conductividad con una termocupla en su centro geométrico, que se calienta a una temperatura definida y se sumerge en el aceite acondicionado, registrando la temperatura contra el tiempo con alta frecuencia; de esa curva se derivan la velocidad de enfriamiento máxima, la temperatura a la que ocurre y las duraciones de cada etapa. La comparación de las curvas de un aceite nuevo y uno en servicio muestra el efecto de la oxidación, del agua y de los contaminantes.

Matriz (en qué muestra)

Aceites de temple rápidos, convencionales y de temple en caliente; baños de temple de plantas de tratamiento térmico; aceites de temple en servicio con degradación; aceites nuevos en calificación de compra

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de curvas de enfriamiento con probeta instrumentada normalizada; horno de calentamiento de la probeta con atmósfera controlada; sistema de adquisición de datos de alta frecuencia; agitador con control de velocidad; baño con control de temperatura del aceite; viscosímetro.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Aceites de temple de referencia; solventes de limpieza de la probeta; gas inerte para el horno.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Probetas instrumentadas y termocuplas; recipientes de ensayo; planillas y archivos de curvas de enfriamiento; identificación del baño, de su antigüedad y de su régimen de agitación.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Termocuplas; muestra; gas inerte; energía.

Unidad

m/s · curva de temperatura contra tiempo y curva de velocidad de enfriamiento · velocidad máxima de enfriamiento y temperatura a la que se produce · duración de las etapas de capa de vapor, de ebullición y de convección · temperatura y agitación del aceite durante el ensayo · comparación con la curva del aceite nuevo y con la del baño en servicio

Rango de referencia

La velocidad de enfriamiento en el tramo bajo de temperatura es la que gobierna la deformación y la fisuración, y no la velocidad máxima, que es la que suele mirarse primero; un aceite envejecido acorta la etapa de capa de vapor y enfría más rápido al principio, lo que parece mejor y en realidad aumenta la distorsión de las piezas

Norma que lo exige

Las especificaciones de aceites de temple y los requisitos de los fabricantes de hornos y de instalaciones de tratamiento térmico; los procedimientos de calificación de tratamientos térmicos de piezas críticas; los planes de mantenimiento de baños de temple, que fijan la frecuencia de control y los criterios de reposición; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 6660, que fija la determinación de las propiedades de enfriamiento de los aceites para tratamientos térmicos de metales; IRAM-IAPG A 6597, sobre la determinación de la viscosidad cinemática; IRAM 6607, sobre la determinación de la tendencia a la oxidación de aceites lubricantes; IRAM 6653-0, sobre la clasificación de lubricantes y aceites industrialesnorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 6660:2006; IRAM-IAPG A 6597:2005; IRAM 6607:2009; IRAM 6653-0:1997

Volumen de muestra

Destructivo para la muestra. De 1 a 2 L de aceite por ensayo

Conservación y transporte

La agitación y la temperatura del aceite se fijan en las condiciones que prescribe el método y se informan siempre, porque las curvas de enfriamiento cambian por completo con ellas y comparar dos ensayos hechos en condiciones distintas no tiene sentido. La probeta se limpia y se verifica en estado superficial antes de cada ensayo, dado que una capa de óxido o de residuo modifica la etapa de capa de vapor.

Límite de detección típico

No aplica: se determinan velocidades y tiempos de enfriamiento

Incertidumbre típica

Del 3 al 8 % en la velocidad máxima de enfriamiento

Área

Metalurgia; Mantenimiento; Física y mecánica

Fecha de última actualización: 11/9/2026