MATERIALES INDUSTRIALES I Capitulo 4 Tratamientos Térmicos de los Aceros los tratamientos térmicos RECOCIDO NORMALIZADO TEMPLE O TEMPLADO TRATAMIENTOS ISOTERMICOS TRATAMIENTOS SUPERFICIALES TRATAMIENTOS TERMOQUIMICOS las tres etapas del tratamiento térmico efecto de la temperatura en el tamaño de grano efecto de la temperatura en el tamaño de grano Ejemplos sobre el tamaño de grano del latón a) Recocido a 400ºC b) a 650ºC c) a 800ºC recocido OBJETIVOS: ABLANDAR EL ACERO – REGENERA ESTRUCTURA ELIMINAR TENSIONES METODO : CALENATAMIENTO Y ENFRIAMIENTO MUY LENTO RECOCIDO CON AUSTENIZACION COMPLETA Ablandar y regenerar la estructura RECOCIDO CON AUSTENIZACION INCOMPLETA Aceros aleados o con mas de 0,5% de C , ablandar RECOCIDO SUBCRITICO de ablandamiento ( económico ) normalizado OBJETIVOS: DEJAR LA PIEZA CON LA ESTRUCTURA Y PROPIEDADES ARBITRARIAMENTE CONSIDERADAS COMO NORMALES METODO : CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION COMPLETA Y ENFRIAMIENTO AL AIRE BORRA TRATAMIENTOS ANTERIORES , ELIMINA TENSIONES CORRIGE ENFRIAMIENTOS IRREGULARES Y SOBRECALENTADOS PRACTICAMENTE SOLO USADO PARA ACEROS AL CARBONO Y/O DE BAJA ALEACION temple y revenido OBJETIVOS: ENDURECER Y AUMENTAR LA RESISTENCIA METODO : CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION COMPLETA (HIPOEUTECTOIDES ) E INCOMPLETA ( HIPEREUTECTOIDES) Y ENFRIAMIENTO MUY RAPIDO revenido OBJETIVO: MEJORAR LA TENACIDAD DE LOS ACEROS TEMPLADOS, AUMETAR LA TENACIDAD METODO : CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION INCOMPLETA Y ENFRIAMIENTO AL AIRE tratamientos isotérmicos METODO : CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION COMPLETA Y ENFRIAMIENTO CON TRANSFORMACION ISOTERMICA AUSTEMPERING MARTEMPERING RECOCIDO ISOTERMICO tratamientos térmicos superficiales OBJETIVO : ENDURECER SUPERFICIALMENTE TEMPLE SUPERFICIAL TERMOQUIMICOS SEGÚN SU NATURALEZA: CEMENTACION ( sólida ) CIANURACION ( liquida ) CARBONITRURACION ( gaseosa ) NITRURACION ( gaseosa ) temple micro constituyente Martensita en cintas en acero de bajo C aprox. 0,3% de C Martensita en placas en acero de alto C aprox. 1% de C Influencia del % de C en la dureza de la martensita © influencia del % de C en la temperatura de inicio de la transformación martensitica la curva de la “S” o “T.T.T.” Diagrama de transformaciones isotérmicas de la austenita o curva de la “S” correspondiente a un acero Eutectoide trazado de la curva de la “S” o “T.T.T.” 1ra probeta 2da probeta trazado de la curva de la “S” o “T.T.T.” 3ra 5ta 4ta 6ta la curva de la “S” Martempering la curva de la “S” Austempering la curva de la “S” y los tratamientos isotérmicos bainita superior e inferior Bainita superior obtenida a 450ºC e inferior a 260ºC correspondiente a un acero eutectoide estructuras de martensita revenida Precipitación de Fe3C en martensita Revenida para acero de 0,4% de C Esferoidita de martensita revenida para un acero con 1,1% C templabilidad-Ensayo Jominy templabilidad Virtualmente cualquier acero se transforma a martenista en el extremo templado, por lo cual la dureza a una distancia Jominy=0 viene dada por el % de C A mayores distancias hay mas probabilidad que se forme bainita y perlita curvas de Jominy para aceros con 0,4% de C curvas de Jominy para diferentes aceros curvas de Jominy reales curvas de Jominy reales curvas de velocidad de enfriamiento para Jominy Para la mayoria de los aceros al Carbono un temple produce en la misma posición de la sección transversal velocidades de enfriamiento similares en probetas cilíndricas de igual material y diámetro. Las velocidades de enfriamiento varían para: 1. Diferentes diámetros de probetas 2. Diferentes posiciones en las secciones transversales 3. Diferentes medios de enfriamiento curvas de velocidad de enfriamiento Jominy ejemplos de Jominy 1. Para una probeta de 40 mm de diámetro de acero 3140 austenizado y templado en aceite agitado. Cual será la dureza Rockwell C en la superficie y en el centro. 2. Una barra de 40 mm de diámetro de acero 4340 es austenizado y templado en agua agitada. Represente el perfil de dureza ( la dureza Rockwell C de la barra en función de la distancia desde le centro hasta la superficie ) 3. Idem anterior pero para una barra de acero 8640 de 60 mm de diámetro templada en aceite agitado. difusión Etapas de difusión de átomos de Cu en Ni entre una lamina de Cu y una lamina de Ni . A alta temperatura los átomos de Ni se difunden en forma gradual por el Cu y los de Cu migran al Ni difusión de átomos en un material . Difusión de átomos en la superficie de un material Los fenómenos de difusión han sido representados matemáticamente por el científico Adolf Fick Carbono en acero 1020 Acero a 918º C en atmósferas con 1,6 y 3,8% de metano carburación superficial Alto Carbono Alto C Bajo C tratamientos termoquímicos - comparativa TEMPERATURA CEMENTACION CARBON SOLIDO AUST. CARBO NITRURACION AUST CIANURACION GAS metano + amoniaco BAÑO DE SALES AUST. NITURACION GAS 500 a 560ºC ESPESOR DUREZA AUMENTA MEDIO DISMINUYE TRATAMIENTO glosario Velocidad de enfriamiento Aumento del tamaño de grano austenítico Recocido Temple Normalizado Revenido Transformaciones de la austenita Curva de la “S” Velocidad critica de temple Bainita , Martenista Tratamientos isotérmicos Templabilidad Jominy Difusión atómica Tratamientos térmicos superficiales bibliografía recomendada Tratamientos térmicos de los aceros – Apraiz Barreiro Apuntes de la cátedra de Metalografía y Soldadura
