Diagramas Ciencia de Materiales

DIAGRAMA CCT O DE TRANSFORMACION BAJO ENFRIAMIENTO CONTINUO DE UN ACERO 4135

En la figura se representa las distintas velocidades, según las cuales se enfrían muestras para obtener los diagramas CCT; las anotaciones corresponden a:

1. Temple en agua 2. Temple en aceite 3.  Enfriamiento en aire con una presión de 1 kg/cm2 4.  Enfriamiento en aire con una presión de 0.5 kg/cm2 5. Enfriamiento al aire libre 6. Enfriamiento en mufla # 2 7. Enfriamiento en mufla # 3 8. Enfriamiento en mufla # 5 9. Enfriamiento en mufla #2, abierta Seguidamente se analiza en detalle el diagrama CCT para un acero 4135, figura 2.19: Las líneas enteras gruesas delimitan las zonas de: -A: Austenita metaestable y eventualmente residual. -F: Ferrita properlítica o probainítica (sin distinción). - C: Carburos, cementita pura o aleada. - M = Martensita. Las líneas gruesas en trazos corresponden a zonas de incertidumbre en la ubicación exacta de las áreas de microconstituyentes mencionados. La línea delgada de trazos pequeños corresponde a una transformación de 50 % de de austenita. Los valores numéricos numéricos indicados en el diagrama corresponden a porcentajes de formación de las fases de cada área, en función de la velocidad de enfriamiento y del tiempo transcurrido. El cuadro en la parte inferior del diagrama, contiene los valores de dureza que se obtienen después de un enfriamiento hasta temperatura ambiente, según la curva indicada. A continuación se analiza un ejemplo, basado en la figura 2.19: 2 .19: 1. Enfriamiento según la curva #1: Estructura final: Aproximadamente 100 % martensita (siempre queda un cierto porcentaje de austenita retenida). Dureza alcanzada: 54 Rc Temperatura de inicio de la transformación: Ms = 350 ºC Temperatura para 50 % de transformación: M50 = 310 ºC (se tiene 50 % de martensita y 50 % de austenita metaestable) 

  

DIAGRAMA TTT (Temperatura-Tiempo-Transformación) de un Acero al Carbono

Transformaciones isotérmicas de la austenita Se obtienen texturas básicas enfriando lentamente aceros al carbono, sin embargo modificando las condiciones de enfriamiento (base de los tratamientos térmicos) es posible conseguir estructuras cristalinas y, por tanto, distintas cualidades del acero. Con ése propósito se representan las transformaciones isotérmicas de la austenita en un diagrama denominado abreviadamente TTT o curva de la S. Éste puede construirse enfriando rápidamente la muestra en un baño y manteniéndola a temperatura controlada para medir el tiempo que tarda en comenzar y finalizar la transformación a dicha temperatura. En dicho diagrama se distinguen tres zonas: 







En la zona superior se forman las estructuras perlíticas Antaño se identificaron también la sorbita y la troostita que han resultado ser en realidad perlitas de muy pequeña distancia interlaminar por lo que dichas denominaciones han caído en desuso. En la zona inferior se forma martensita, constituyente típico de los aceros templados y se obtiene de forma casi instantánea al enfriar rápidamente la austenita. Es una solución sobresaturada de carbono en hierro alfa con tendencia, cuanta mayor es la cantidad de carbono, a la sustitución de la estructura cúbica centrada en el cuerpo por tetragonal centrada en el cuerpo. Tras la cementita es el constituyente más duro de los aceros. Velocidades intermedias de enfriamiento dan lugar a la  bainita, estructura similar a la perlita formada por agujas de ferrita y cementita pero de mayor ductilidad y resistencia que aquélla. También se puede obtener austenita por enfriamiento rápido de aleaciones con elementos gammágenos (que favorecen la est abilidad del hierro γ) como el manganeso y níquel, tal es el caso por ejemplo de los  aceros inoxidables austeníticos.

BIBLIOGRAFÍA Díaz, F. (2012).  Aceros, estructuras y tratamientos térmicos:   Diagramas CCT y TTT. [En línea]. Recuperado el 26 de mayo del 2014 de http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m6/aceros%20estruct uras%20y%20tratamientos%20termicos.pdf