Acer endurit

Acer bonificat,^[1] acer endurit^[2] o acer revingut és un acer de carboni mitjà o alt que ha estat sotmès a un tractament tèrmic en el que primer s'ha trempat i després s'ha sotmès a un reveniment. El reveniment provoca la formació de martensita metaestable, la fracció de la qual es redueix a la quantitat desitjada durant el reveniment. Aquest és l'estat més comú per a articles acabats com ara eines i peces de màquines. En canvi, la mateixa composició d'acer en estat recuit és més suau, tal com es requereix per a la conformació i el mecanitzat.^[3]

Ja a l'antiguitat i a l'Edat Mitjana es van fer intents per endurir el ferro i l'acer. Això implicava l'ús de mètodes suposadament màgics, com ara la berbena i altres plantes o sucs de plantes.^[4]

Són dos processos fonamentals de la metal·lúrgia, però amb objectius i mecanismes oposats. A grans trets:

• El tremp és un procés que augmenta la duresa i la resistència de l'acer a través d'un escalfament i un refredament ràpid, però que el fa fràgil amb possibilitat de trencar-se.
• El reveniment (recuit) és un procés que redueix la duresa i la fragilitat, alliberant tensions internes i augmentant la tenacitat i la possibilitat de ser treballat.

La taula següent resumeix les diferències clau:

El tremp crea un acer dur però fràgil (martensita), i el reveniment és el procés que s'usa just després del tremp per suavitzar-lo i equilibrar-lo, tot sacrificant una mica de duresa per guanyar tenacitat i evitar fractures.

Procés tèrmic del reveniment:

1. Escalfament de l'acer fins a una temperatura crítica (segons el tipus d'acer).
2. Manteniment a aquesta temperatura durant un temps perquè l'estructura interna es reequilibri.
3. Refredament lent dins del mateix forn, permetent que es formi una estructura granular suau i estable anomenada perlita. Resultat: Un acer més tou, més dúctil, més fàcil de mecanitzar i sense tensions internes perilloses.

Procés tèrmic del tremp:

1. Escalfament de l'acer fins a una temperatura molt alta (per sobre dels 900°C per a molts acers) perquè l'estructura es transformi completament.
2. Refredament ràpid i sobtat per immersió en un fluid (aigua, oli o aire).
3. Aquest xoc tèrmic "atrapa" els àtoms de carboni, impedint-los reorganitzar-se i formant una estructura extremadament dura i inestable anomenada martensita. Resultat: Un acer molt dur i resistent al desgast, però també molt fràgil (com un vidre), que requereix un reveniment posterior.

1. Elements tallants (ganivets, eines de tall): Primer es trempen per ser durs i després es revenen lleument per ser resistents (no esguerrar-se).
2. Resorts o components automobilístics: Es trempen i revenen (procés conegut com a temple i reveniment) per aconseguir una combinació òptima de resistència i elasticitat.

Segons la temperatura i la composició de l'acer, es pot endurir o estovar. Per endurir l'acer, s'ha d'escalfar a temperatures molt altes. El resultat final de la duresa exacta de l'acer depèn de la quantitat de carboni present al metall. Només es pot endurir i revenir l'acer amb un alt contingut en carboni. Si un metall no conté prou carboni, l'estructura cristal·lina no es pot trencar i, per tant, la composició física de l'acer no es pot alterar. Normalment, el terme «enduriment» s'associa amb recuita o amb amb recuita. Ambdós processos s'utilitzen en l'enduriment de l'acer. El procés de dues parts comença amb el tremp de l'acer perquè s'endureixi i no es desgasti amb el temps. Tanmateix, aquest procés deixa l'acer molt fràgil i susceptible a trencar-se durant l'ús. El reveniment redueix molt lleugerament la duresa de l'acer forjat, però millora l'acer que esdevé molt menys fràgil.^[5]

Els processos principals d'enduriment/reveniment es poden dividir en quatre passos principals. Primer, una peça d'acer al carboni s'escalfa gradualment fins que arriba a una temperatura superior a la temperatura crítica de l'aliatge. A continuació, l'acer es refreda, generalment en aigua o oli. De vegades s'utilitzen altres refredaments, com ara solucions de salmorra o hidròxid de sodi, per aconseguir un resultat particular. L'acer ara té la duresa màxima d'aquest aliatge, però també és fràgil. En aquest punt, el reveniment se sol realitzar per aconseguir un equilibri més útil entre duresa i tenacitat. L'acer s'escalfa gradualment fins que es dibuixen els colors de reveniment desitjats, generalment a una temperatura significativament inferior a la temperatura crítica de l'aliatge. Els diferents colors de l'espectre de reveniment reflecteixen diferents equilibris de duresa i tenacitat, de manera que els diferents nivells de reveniment són apropiats per a diferents aplicacions. A continuació, l'acer es torna a refredar per «fixar» el reveniment al nivell desitjat. Un ferrer o treballador del metall amb talent pot ajustar el rendiment d'una eina o article d'acer al que es requereix precisament basant-se únicament en l'observació acurada dels colors del reveniment.^[6]

No és fàcil determinar si l'acer ha estat sotmès al procés d'enduriment i reveniment simplement mirant-lo, però hi ha una prova fiable i senzilla. Per examinar una peça d'acer, aconseguiu una llima manual i llimeu una vora del metall seleccionat. Si la peça d'acer no ha estat sotmesa al procés d'enduriment, la llima metàl·lica hauria de "mossegar" fàcilment la mostra. Si el metall s'ha endurit, la llima no aconsegueix tallar la mostra i es veu amb poc efecte visible. Els articles endurits per cementació que comencen com a acer baix en carboni (del 0,5% al 1,5% de contingut de carboni) també es poden etiquetar com a acer endurit.^[7]

• Lajtin, Yu.M. Metalografía y tratamiento térmico de los metales. Moscú: Editorial Mir, 1973. 
• Callister, William.D. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Metales. 2a edició. Barcelona: Reverté, 1995-96. ISBN 842917253X. 

• «IPA» (en alemany). Informationsportal zur Abfallbewertung. [Consulta: 10 desembre 2025].