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Tratamientos Térmicos

CAPITULO III:

TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS ACCEROS

3.1 Transformaciones dran!e e" ca"en!amien!o de" acero.

Para el análisis de las transformaciones durante el calentamiento de los aceros,se tomará la parte del diagrama Fe-C correspondiente a las aleaciones por debajo de1147ºC de temperatura y por debajo de 2,14 de Carbono! " las cur#as detransformaciones de fase se le asignarán las siguientes nomenclaturas$

"1 %"c1 & "r1'$ ()nea de la reacci&n eutectoide! "* %"c* o "r*'$ ()nea de transformaci&n alotr&pica de austenita en ferrita! "m %"cm o "rm'$ Cur#a de p+rdida de solubilidad de la austenita!

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l comieno de la transformaci&n de Perlita en "ustenita solo puede efectuarse, si el

calentamiento es muy lento! n las condiciones normales de calentamiento la

transformaci&n se retrasa y se obtiene un sobrecalentamiento! (a perlita

sobrecalentada por encima del punto cr)tico se transforma, a #elocidad distinta en

dependencia del grado de sobrecalentamiento en la austenita!

.eacci&n eutectoide! γ / 0 Fe*C %a 1147ºC'!

l producto de la transformaci&n es una mecla eutectoide! (a mecla de / y Fe*C

se llama perlita! curre para aleaciones de más de ,2!

3.# Transformaciones dran!e e" enfriamien!o de" acero $Dia%rama T.T.T.&.

Para el estudio de las transformaciones de fase durante el enfriamiento,

emplearemos el diagrama de descomposici&n isot+rmica de la austenita denominado

tambi+n diagrama 3!3!3! el cual se construye en coordenadas temperatura #s tiempo!

n esas coordenadas se sitan sobre el diagrama las cur#as de enfriamiento! Para el

ejemplo se empleará el diagrama 3!3!3! correspondiente al acero eutectoide%,5C'!

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6e la l)nea 1 8ue caracteria el enfriamiento lento, se obtienen comoproducto final la perlita de poca durea %de láminas gruesas'! Cuando el enfriamientoes más rápido %2 y *' la #elocidad de difusi&n disminuye formándose productosmás disperso y más duros!

Para templar el acero 9ay 8ue enfriarlo con una #elocidad tal 8ue no tenga tiempo deproducirse los procesos difusi#os de descomposici&n de la austenita, a esta sedenomina 'e"ocidad cr(!ica de !em)"e $*C&! Para templar un acero es necesario8ue se enfr)e con una #elocidad mayor 8ue la cr)tica! :i el enfriamiento es menor 8uela cr)tica se obtendrán productos perl)ticos, principalmente troostita, lo 8ue disminuirála durea del acero!

3.#.1 Transformaci+n mar!ens(!ica.

:i la austenita se subenfr)a 9asta la temperatura en la 8ue la red de la

austenita a pesar de la presencia de carbono disuelto en ella, es inestable, pero la#elocidad de difusi&n del carbono, debido a la temperatura, es tan pe8ue;a 8ue seefecta la reestructuraci&n de la red sin 8ue precipite el carbono!

Fe γ ,e-

:us principales caracter)sticas son$

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• curre sin difusi&n!• :e origina martensita %soluci&n s&lida de carbono en 9ierro α' de red tetragonal!

• l contenido de carbono de la martensita es igual al contenido de carbonode laaustenita 8ue la origin&!

• (a tetragonalidad de la martensita es proporcional al contenido de carbono!

• :e forma una estructura acicular %en forma de láminas o agujas'!• (a transformaci&n transcurre a inter#alos a partir de la cur#a de inicio de

transformaci&n %<i' 9asta la cur#a final de transformaci&n %<f'!• =eneralmente %<f' se encuentran por debajo de ºC por lo 8ue en la

estructura del acero siempre 8ueda un pe8ue;o por ciento de austenita 8ue nose transforma denominado austenita residual!

• s una transformaci&n irre#ersible! s decir, no se obtiene a partir de lamartensita, martensita nue#amente!

• l metal 8ueda en estado inestable con gran cantidad de tensiones internas!

3.#.# Transformaciones dran!e e" re'enido.

6urante el calentamiento de una estructura martens)tica ocurren en el acero lassiguientes transformaciones

1. En!re /0C #//0C: Primera etapa del re#enido! 6isminuye la tetragonalidad

de la martensita! (a martensita 8ue se obtiene con este re#enido %martensita

re#enida con relaci&n c>a cercana a 1' es casi cbica! :e empiea a precipitar

el carbono de la martensita!

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#. En!re #//0C 3//0C: :egunda etapa del re#enido! (a austenita residual se

transforma en una mecla formada por soluci&n s&lida sobresaturada de

carbono en 9ierro α %martensita re#enida'! :e forman carburos intermedios

ε de f&rmula Fe*C!

3. En!re 3//0C 2//0C: 3ercera etapa del re#enido! :e eliminan las tensionesresiduales y la estructura de los carburos se torna cement)tica! (a estructuraes denominada bainita de re#enido %mecla de cementita y ferrita'! "parece lafragilidad del re#enido de primer g+nero! l l)mite elástico alcana su #alor más ele#ado!

2. Ms de 2//0C 4as!a 5//0C: :e obtiene la sorbita y la troostita de re#enido%meclas de ferrita y cementita'! Coalece la cementita! (a durea disminuyemuc9o, pero se obtiene la mayor resistencia a la fatiga! Con#iene llamar laatenci&n 8ue en las meclas de ferrita y cementita 8ue se obtienen delre#enido tienen una forma granular, mientras 8ue las 8ue se obtiene

directamente de la austenita son laminares! stas ltimas presentanpropiedades mecánicas inferiores a las pro#enientes del temple y el re#enido!

3.3 Tra!amien!o T6rmico de Tem)"e.

Tem)"e: Consiste en un calentamiento entre * ? @ºC por encima de "c*para los aceros 9ipoeutectoides y * ? @ºC por encima de "c1 para losaceros eutectoides e 9ipereutectoides! :eguido de un enfriamiento en+rgicoen un medio adecuado, con #elocidad mayor 8ue la cr)tica de 3emple paraobtener una estructura martens)tica, durea y resistencia en el acero!

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6eacuerdo a lafigura anterior, los aceros 9ipoeutectoides se austenian completamente y los9ipereutectoides no, esto es por las siguientes raones$

:i se calienta entre "c1 y "c* en los aceros 9ipoeutectoides 8ueda parte de ferrita en

la estructura austen)tica y al enfriarse, se 9ereda en la transformaci&n martens)tica yesto ocasiona una disminuci&n de la resistencia y la durea %este defecto sedenomina temple incompleto'! s por ello 8ue en estos aceros se da templecompleto %por encima de "c*'!

n el caso de los aceros 9ipereutectoides 9ay #arias raones para no calentar por encima de "cm$

1! "umenta muc9o el tama;o del grano austen)tico!2! :e descarbura más la superficie del acero!*! 6isminuye algo la durea de la estructura de martensita por8ue aumenta la

cantidad de austenita residual! Cuando se calienta entre "c1 y "cm$(a cementita presente en el acero templado aumenta la durea y la resistencia aldesgaste!

n la práctica el tiempo de calentamiento 3c puede incrementarse cada 1 gradoscent)grados, 9asta llegar a su temperatura de austenitiaci&n y el tiempo depermanencia u 9omogeniaci&n 3p de 1 9ora por cada 2@ mm! l tiempo decalentamiento eAacto solo puede establecerse por la #)a eAperimental para una piea

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dada en las condiciones concretas, pero se puede calcular de forma aproAimadapara lo cual eAisten #arios m+todos! :e puede tomar 1 min A mm en 9ornos de muflay pieas de acero al carbono! Para aceros aleados debe incrementarse un 2 ? 2@!

Bna piea templada se 9alla siempre en un estado de tensi&n estructural! l re#enidoes un medio necesario y radical para disminuir las tensiones residuales! lcalentamiento del acero en el re#enido aumenta la plasticidad, esto permite 8ue, enlos di#ersos #olmenes, las deformaciones elásticas se con#iertan en plásticas, conlo cual disminuye la tensi&n!

Ti)os de !em)"e. (os diferentes tipos de temple, se pueden representar en la figurasiguiente como es el diagrama 3! 3!3!$

1. Tem)"e con!ino $en n so"o medio&.#. Tem)"e esca"onado $en dos medios&.3. Tem)"e Esca"onado $Man!em)erin%&.2. Tem)"e iso!6rmico $As!em)erin%&.

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O!ros )rocedimien!os de !em)"e.

1! nfriamiento en c9orro de agua %mayor templabilidad'!2! 3emple con autorre#enido %para lograr 8ue la durea disminuya gradual y

uniformemente! :e emplea en 9erramientas, cortafr)os, punones, 9ac9as, etc!:olo se le da durea al filo!'

*! nfriamiento subcero %para disminuir la austenita residual'!

3.2 Tra!amien!o T6rmico de Re'enido.Bno de los or)genes de la aparici&n de grietas en las pieas templadas es la

presencia de tensiones internas producto de la transformaci&n martens)tica! Para

e#itar este defecto es necesario aplicar el tratamiento t+rmico de re#enido posterior al

temple!

Re'enido: s un proceso tecnol&gico de tratamiento t+rmico 8ue consiste en el

calentamiento del acero templado 9asta temperaturas por debajo de "C1,

mantenimiento y enfriamiento posterior a la #elocidad adecuada! :u objeti#o es

eliminar las tensiones internas y estabiliar la estructura martens)tica!

Ti)os de Re'enido.

Re'enido 7a8o: :e realia en el inter#alo de temperatura de 1@ºC a 2@ºC! :e

utilia para todos los aceros de 9erramientas de alto contenido de carbono!

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Prácticamente no disminuye la durea, pero disminuye las tensiones internas y parte

de la austenita residual!

Re'enido Medio: :e realia a *@ ? 4@ºC! s muy utiliado en muelles y resortes!

6isminuye bastante la durea y se ele#a la tenacidad! :e obtiene una estructura de

troostita de re#enido! 3ambi+n se puede utiliar en 9erramientas 8ue deban tener

buena resistencia con suficiente elasticidad!

Re'enido A"!o: :e realia a @ºC ? @ºC! n este proceso, la martensita se

transforma en sorbita de re#enido! sta estructura garantia una mejor combinaci&n

de resistencia y plasticidad del acero! n la sorbita de re#enido la cementita ad8uiere

forma granular, a diferencia de la obtenida en un normaliado! Como consecuenciade esto se ele#a notablemente la resistencia con la misma durea o an más ele#ada

con relaci&n al acero normaliado! ste tipo de re#enido se emplea para pieas de

acero 8ue est+n sometidas a ele#ada fatiga o cargas de impacto! l temple del acero

con un ulterior re#enido alto se denomina termomejoramiento o bonificado!

3.9 Tra!amien!o T6rmico de Recocido.

Recocido: s una de las operaciones de tratamiento t+rmico más importantes y

utiliadas en el tratamiento t+rmico del acero! Consiste en calentar el acero 9asta

una temperatura dada, un mantenimiento a esa temperatura y un enfriamiento lento

en el 9orno! :e obtienen estructuras de e8uilibrio, son generalmente tratamientos

iniciales! "blandan el acero! D los tipos principales se muestran en la siguiente figura$

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1. Recocido Com)"e!o: limina las estructuras indeseables como la deEindmanstaeten! "fina el grano cuando 9a crecido producto de un maltratamiento! Para aceros ipoeutectoides!

#. Recocido Incom)"e!o: limina tensiones! :olo recristalia la perlita! <ásecon&mico!

3. Recocido de "o;"i<aci+n: <ejora la ma8uinabilidad en los aceroseutectoides e 9ipereutectoides!

2. Recocido de Recri!a"i<aci+n: 6isminuye tensiones! limina la acritud!

9. Recocido de =omo%eni<aci+n: limina la segregaci&n 8u)mica y cristalina!:e obtiene grano grueso! s necesario un recocido completo posterior!

5. Recocido iso!6rmico: conomia tiempo! :e emplea muc9o en los acerosaleados! :e mantiene en ba;os de sales a temperaturas menores 8ue "19asta 8ue la descomposici&n de la austenita se produca y despu+s se enfr)aal aire!

l ciclo de los tipos de recocido se muestra tambi+n en la figura siguiente$

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1! .ecocido completo! 2! .ecocido ncompleto! *! .ecocido de =lobuliaci&n!4! .ecocido .ecristaliaci&n! @ .! de Gomogeniaci&n! ! .! sot+rmico!

3.5 Tra!amien!o T6rmico de Norma"i<ado.Norma"i<ado: Consiste en un calentamiento del acero aproAimadamente * ? @ºC

por encima de "c* o "cm y un enfriamiento posterior al aire! :e produce durante elmismo la recristaliaci&n y afino de la perlita! :e realia con enfriamiento al aire! n

el caso de los aceros con bastante carbono y muc9a templabilidad, este tratamiento

puede e8ui#aler a un temple parcial, donde aparecan productos perl)ticos y

martens)ticos! Para aceros con bajo contenido de carbono no aleados no eAiste

muc9a diferencia entre el normaliado y el recocido! Para aceros de contenido medio

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%entre ,* ? ,@C' la diferencia de propiedades es mayor 8ue en el caso anterior! l

normaliado da más durea!

O;8e!i'os de" norma"i<ado.

• :ubsanar defectos de las operaciones anteriores de la elaboraci&n en caliente

%colada, forja, etc'!• Preparar la estructura para las operaciones tecnol&gicas siguientes %por ejemplo

mecaniado o temple'• Puede ser un tratamiento t+rmico final!

3.> TRATAMIENTO TERMICO DE LOS ACEROS ESPECIALES

(os aceros especiales o aceros aleados pueden definirse como a8uel cuyas

propiedades caracter)sticas se deben a algn elemento diferente al carbono! "un8ue

todos los aceros al carbono contienen moderadas cantidades de manganeso %9asta

del ,H', y silicio %9asta del ,*' no se consideran aleados, por8ue la funci&n

principal del manganeso y del silicio es de actuar como desoAidadores! llos se

combinan con el oA)geno y con el aufre, para reducir el efecto noci#o de dic9os

elementos!

Pro)+si!o de "a a"eaci+n los elementos de aleaci&n se a;aden a lIos aceros para

muc9os prop&sitos, entre los cuales los más importantes son$

a' "umentar la templabilidad!

;& <ejorar la resistencia a temperaturas comunes!

c& <ejorar las propiedades mecánicas tanto como a altas como a bajas

temperaturas!

d& <ejorar la tenacidad a cual8uier durea o resistencia m)nima!e& "umentar la resistencia al desgaste!

f& "umentar la resistencia a la corrosi&n, y

%& <ejorar las propiedades magn+ticas!

(os aceros especiales de mayor utiliaci&n son$

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3.>.1 ACEROS R?PIDOS.

n la mecaniaci&n de pieas especialmente en series, se utilian grandes

#elocidadesI esto 9a obligado 9a encontrar materiales de corte 8ue tengan las

propiedades import antes siguientes$

• resistencia!

• durea!

• tenacidad!

• resistencia al desgaste!

D 8ue no se #ieran influenciadas por las temperaturas 8ue se alcanan en las onas

de corteI la tecnolog)a encontr& el tipo de aceros adecuado, al 8ue se llam& aceros

r)idos.

(os aceros rápidosI son aleaciones 8ue una #e templados alcanan una ele#ada

durea másica % 9asta 7 G.c' y cuya microestructura martens)tica de un alto grado

de re#enido 8ue confiere al acero cierta tenacidad en donde se encuentran

embebidos multitud de carburos de aleaciones muy duras 8ue 9acen 8ue el acero

tenga eAcelente resistencia al desgaste!

Com)osici+n !- (os aceros rápidosI son aleaciones con composici&n 8u)mica

siguiente$

• carbono $ ! á !H

• tungsteno$ 2 á 2

• cromo $ !* á @

• #anadio $ 1 á 2

• molibdeno $ 2 á 1

• cobalto $ 2!@ á 1

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l 3ungsteno !- forma carburos grandes de alte fueraI pero disminuye la tenacidad,

e#ita la descarburaci&n y al sobrecalentamiento en el tratamiento t+rmico!

l anadio !- forma carburos, tiene facilidad para combinarse con el carbono, los

carburos de #anadio son duros del &rden de 25 #icJersI aporta la resisitencia al

desgaste!

l Cromo !- origina carburos 8ue se disul#en al austeniarI poe esto el cromo

aumenta la templabilidad!

l <olibdeno !- tiene la propiedad de afinar el tama;o de grano!

l Cobalto !- es opcional, ele#a la temperatura de fusi&n del acero al disol#erse en la

matr), permitiendo aumentar la temperatura de temple, 8ue se traduce en mayor

durea!

l aufre !- en cierta cantidad fa#orece el mecaniado!

l Kitr&geno !- e#ita el eAcesi#o crecimiento del grano al aumentar la temperatura!

Bltimamente se in#estiga en agregar a +stos aceros porcentajes de titánio, tántalo,

niobio, aluminio, n)8uel! (os resultados son satisfactoriosI pero no están establecidos

an! Aisten aceros rápidos superaleados, destinados a na#egaci&n a+rea!

TRATAMIENTO TERMICO.

(a gran cantidad de elementos de aleaci&n 8ue contienen los aceros rápidos

modifican enormemente el proceso de temple, diferenciándolo del concepto

ad8uirido para los aceros al carbono tradicionalesI se aprecian notables diferencias

en los aspectos fundamentales como$

• temperaturas de calentamiento!

• n el enfriamiento!

• D en el re#enido!

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Por tanto, el proceso de austenitiaci&n consta de las etapas siguiente$

1º "tra#ear la temperatura cr)tica para 8ue austenice el material base!

2º "umentar entonces suficientemente la temperatura para conseguir el

enri8uecimiento en carbono de la matr) austen)tica a costa de disoluci&n de

carburos, a pesar de 8ue de +sta forma se pro#o8ue la disoluci&n de la aleaci&n!

(as temperaturas de austenitiaci&n son de aproAimadamente 11@ Cº y 1*@ Cº!

l aumento de la temperatura puede ocasionar$

Crecimien!o e@cesi'o de %rano as!en(!ico. el aumento del tama;o de grano,

pro#oca disminuci&n de la tenacidad del acero y de la resistencia a la fatigaI esto

se e#ita aplicando un calentamiento adecuado$ :C"(K"6!

Descar;raci+n s)erficia" !- la descarburaci&n superficial conduce a una

ona cr)tica blanda y no apropiada para efectuar trabajo alguno!

EBi)o adecado )ara e" !ra;a8o en serie. - la necesidad de un control de

atm&sferas y un e8uipo pirom+trico!tra diferencia de la cur#a de tiempo temperatura y transformaci&n en los aceros

aleados tienen una tendencia a mejorar la templabilidad de las probetas!

(a temperatura de temple o austenitiaci&n, segn sea su composici&n #ar)a entre

11@ Cº á 1*@ Cº! % tablas del fabricante'!

l calentamiento no es directamente cont)nuo y definiti#o I sino en partes para e#itar

la formaci&n de grietasI se recomienda$ por ejemplo

1º calentamiento de @ - Cº

2º calentamiento de 5* - 5 Cº!

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Tº-

CALENTAMIENTO-

-

- ENFRIAMIENTO

10 20 30Ni %

Fig. 4.3 Diagrama de equii!ri" me#ae$#a!e de $i$#ema ierr"-&'que.


l enfriamiento del temple debe ser en aceite y si es posible en enfriamientos

escalonados! er figura *!1

Ln el re#enido &ptimo del acero puede conseguirse realiando el triple re#enido a

@ Cº manteniendo cada #e el tiempo de una 9ora a la temperatura de re#enido,

donde se #a transformando la austenita residual a martensita! (a microestructura

del acero templado y re#enido debe estar formado por martyensita acicular fina y

carburos y si el re#enido no es &ptimo se encontrará en el acero austenita residual!

3.>.#. ACEROS MARAIN

:e denominan aceros maraging las aleaciones base 9ierro ricas en ni8uel y

molibdeno y con contenidos en carbono y muy bajos! l t+rmino acero se aplica a8u)

en ra&n a las propiedades mecánicas de estas aleaciones 8ue son incluso

superiores a las de los aceros! l t+rmino maraging pro#iene del tratamiento t+rmico

más peculiar de estas aleaciones, un en#ejecimiento%aging' artificial de

martensita%mar'!

70

Tº

1000 - CALENTAMIENTO

(00 -

200 -

1 - ENFRIAMIENTO




Figura *!11 6iagrama de e8uilibrio metaestable del sistema Fe ? Ki!

(os aceros maraging se caracterian por su ele#ado l)mite elástico, por sus

resistencias mecánicas y 8u)mica y por la posibilidad de #ariar grandemente las

propiedades con el tratamiento t+rmico! n estado 9ipertemplado son fácilmente

deformados y ad8uieren gran resistencia y conser#an la tenacidad por

en#ejecimiento!

l carbono inter#iene, en los aceros maraging , como impurea! l endurecimiento

martens)tico propio de los aceros al carbono y aleados apenas tiene inter+s práctico

en estas aleaciones! Ko obstante, en el sistema 9ierro-n)8uel, representado en la

figura 4!*, se 9a comprobado 8ue se obten)a martensita masi#a para contenidos en

n)8uel superiores al 5 en peso! :i la aleaci&n fuera mas pobre en n)8uel, enfriando

lentamente se obtendr)a ferrita y rápidamente martensita maclada! (a temperatura

<s %temperatura de transformaci&n ' es el factor determinante del tipo de martensita

a obtener! n efecto, si la <s es ele#ada 9ay muc9as posibilidades de 8ue apareca

martensita maclada, pero si <s es baja predominará la martensita masi#a!

l en#ejecimiento de la martensita masi#a, conseguido calentado la aleaci&n a

45@ºC durante #arias 9oras, origina mayor tenacidad 8ue la maclada, a la par 8ue

aumenta el l)mite elástico y la resistencia y disminuye las microtensiones residuales y

71




la resisti#idad el+ctrica, lo cual está de acuerdo con la aparici&n de un precipitado!

Por análisis de rayos M se 9an identificado estos precipitados como compuestos

intermetálicos de f&rmula Ki*<o! :i el contenido de n)8uel es bajo o el de molibdeno

eAcesi#amente alto, se presenta una tendencia a precipitar part)culas de f&rmulas

Fe2<o y Fe7<o, 8ue son algo menos endurecedoras 8ue las anteriores! l titanio

tambi+n aparece formando precipitados, despu+s del en#ejecimiento, de f&rmula

Ki*3i, isom&rficos con los del n)8uel-molibdeno, de modo 8ue es corriente la

aparici&n de compuestos intermetálicos de f&rmula Ki* %<o, 3i'!

(a finalidad del cobalto, 8ue a #eces se agrega a la composici&n del acero

maraging, es e#itar segregaciones y disminuir la temperatura de transformaci&n

martens)tica!

3.>.3 ACEROS INOIDA7LES. l acero inoAidable es una aleaci&n a base de Fe

12 Cr can!idades 'aria;"es de Ki muy bajo porcentaje de C!

B:$ n aplicaciones resistentes al calor y la corrosi&n!

(os aceros inoAidables se di#iden en * categor)as y son$

a' "C.: <".3K:3C: "( C.< 3<P("N(:

b' "C.: F..3C: "( C.< K 3<P("N(:

c' "C.: "B:3K3C: "( Cr - Ki, K 3<P("N(:

a& ACEROS MARTENSITICOS AL CROMO TEMPLA7LES

(os aceros martens)ticos al Cr 3emplables tiene una composici&n$

C O !5 a 1!1

Cr O 11!@ a 15

Ki ≤ 2!@ otros elementos en menor porcentaje!

72



1 a 2 r.

ENFRIAMIENTO - AIRE

#

T

Fig. 3.12 Re)")id" de eimi&a)i*& de #e&$i"&e$ .

RE+ENIDO

T E M , E R A T - R A D E

A - . T E N I T I / A C I O N

ENFRIAMIENTO RA,IDO EN AA

ATA LA DIOLCION TOTAL DE LO CARRO

T

#

1

Fig. 3.13 Teme re5e&id" de u& a)er" i&"6ida!e


6urante el tratamiento t+rmico debe e#itarse$

- (a carburaci&n superficial, por 8ue rebaja la resistencia a la corrosi&n!- l contacto con el n o aleaciones de n, por 8ue a altas temperaturas el n

penetra a la estructura cristalina produciendo fragilidad en los aceros martens)ticos!

- 6urante el calentamiento para el tratamiento t+rmico debe tenerse cuidado

para e#itar la carburaci&n, el calentamiento debe ser lento y gradual! (os principales

tratamientos t+rmicos son$

Recocido de E"iminaci+n de Tensiones!- (as tensiones producidas por el

mecaniado, moldeo, etc! se eliminan mediante el recocido y su ciclo t+rmico se

indica en la figura *!12!

Tem)"e. :e trata de transformar la austenita en martensita %<' y no se forme ferrita

%α' con la finalidad de obtener ele#ada durea y resistencia mecánica &ptima! l ciclo

de tratamiento se obser#a en la figura *!1*!

73



ENFRIAMIENTO EN AA 2 % " r a $

#

T

(70

Fig. 3.14 Re)")id" de u& a)er" i&"6ida!e


;& ACEROS ,ERRITICOS AL CROMO NO TEMPLA7LES

(a composici&n porcentual de estos aceros está comprendido en los l)mites$

C O !5 - !2

Cr O 14 - 27

Ki O troos

6ado el poco contenido de cartbono y el muc9o contenido de Cr, estos aceros no sontemplables ni an enfriando rápidamente! :al#o los aceros con Cr Q15 toman un

ligero temple pero en los aceros con Cr R 15 no toman temple!

Recocido!- :e someten a un recocido de la forma siguiente$

! Calentamiento lento, 9asta unos 5@ºC

! <antenimiento a dic9a temperatura durante unas 2 9oras

! nfriamiento brusco en agua

:e puede obser#ar en la figura *!14!

74




Con este tratamiento t+rmico se eliminan las tensiones internas y aumenta

ligeramente la resiliencia!

c& ACEROS AUSTENITICOS AL Cr Ni NO TEMPLA7LES $no

!em)"a;"es&

3iene una composici&n$

C O !5 - !2

Cr O 1 - 2 Ki O - 22

";adiendo$ 3i, <o y KN, resisten muc9o a la corrosi&n

Con el recocido toman una estructura austen)tica 8ue pertenece inalterable an

enfriando bruscamenteI no tiemplan sal#o una fina capa superficial 8ue endurece

algo!

Cuando se pretenda aumentar la durea 9ay 8ue recurrir a un tratamiento mecánico

de deformaci&n en fr)o!

Recocido!- :e realia con el objeto de eliminar las tensiones internas debido ala

deformaci&n en fr)o! l ciclo de recocido es$

! Calentamiento lento y gradual 9asta unos 1@º C para disol#er los carburos

precipitados

! Permanecer a +sta 3º unos 1@ minutos 9asta completar la austenitiaci&n!

! nfriamiento brusco en agua, para mantener en soluci&n los carburos de

cromo!

75



ENFRIAMDIENTO RCO EN AA

RE+ENIDO

1 ORA A 400º )

RECOCIDO

17 MIN

1 0 7 0 º

#

FI. 3.17 RECOCIDO 8 RE+ENIDO DE N ACERO ATENITICO


Re'enido!- :e somete a este tratamiento para eliminar las tensiones internas

originadas por la deformaci&n o de embutido en fr)o, el tratamiento consiste en$

! Calentamiento lento y gradual 9asta 4 ºC!

! <antener AAAAA 1 9ora a dic9a temperatura

! nfriamiento al aire en reposo

l ciclo tanto de recocido y re#enido es$

3

3.>.2 ENDURECIMIENTO POR PRECIPITACION

INTRODUCCION. l endurecimiento por precipitaci&n tambi+n se llama

endurecimiento por en#ejecimiento y se entiende as) a las modificaciones 8ue en sus

propiedades mecánicas y tecnol&gicas eAperimenta con el tiempo una aleaci&n

eApuesta a temperaturas ambiente! sto en forma natural o artificial!

:e basa a la eAistencia de soluciones sobresaturadas en condiciones de enfriamiento

muy rápido precipitando el elemento en eAceso y estas precipitaciones distorsionan

la red cristalina aumentando la durea y la fragilidad del metal!

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,ARA DIOL+ER LO CARRO



E CREO NA CONDICION OREATRADA

TEM,ERATRA DE OMOENI/ACIONE OTIENE OLCION OLIDA OMOENEA

ENFRIAMIENTO RA,IDO EN AA 9EN AA IR+IENDO ,ARA AMINORAR LA DITOR

ENFRIAMIENTO ;E ,RE+IENE LA DIFI<N.

#

Fig. 3.1= ENDRECIDO ,OR ,RECI,ITACION


La im)or!ancia de"a cr'a de so";i"idad so"'s S

Para aplicar este tratamiento t+rmico de solubilidad S:(B:S de diagrama de fse

dela aleaci&n debe cumplir$

! l diagrama de e8uilibrio debe mostrar solubilidad s&lida parcial!

! (a l)nea sol#us en el diagrama de fases debe ser inclinada de tal manera 8ue

9aya mayor solubilidad a mayor temperatura!

l tratamiento tiene 2 etapas$

a' 3."3"<K3 6 :(BCK

b' 3."3"<K3 6 KTC<K3

a& TRATAMIENTO DE SOLUCION $o Tra!amien!o de Diso"ci+n&

sta etapa se conoce tambi+n como el 3<P("6 y consiste en 8ue una aleaci&n

adecuada es calentada a una temperatura a la cual se calienta una #da ,ASE %8ue

generalmente está presente en pe8ue;as cantidades' se deja la aleaci&n a esa

temperatura 9asta obtener na so"ci+n s+"ida 4omo%6nea y se le enfr)a

bruscamente o rápido para crear una condici&n sobresaturada inestable!

;& TRATAMIENTO DE EN*EFECIMIENTO

(a precipitaci&n del elemento con eAceso o sobresaturado ocurre por un proceso de

KBC("CK D C.C<K3, con la nucleaci&n se inicia la precipitaci&nI luego la

precipitaci&n puede ser simultáneamente con el crecimiento! l ciclo es el siguiente$

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