Fundamentos y Métodos de Fortalecimiento de los Materiales

Fundamentos y Métodos de Fortalecimiento de los Materiales
4.3.1 Diagramas de Transformación Isotérmica
Estos diagramas, también conocidos como diagramas T -T -T, muestran las transformaciones que ocurren cuando el material es mantenido a cierta temperatura, por cierto período de tiempo.
Los diagramas T- T -T se determinan calentando muestras muy pequeñas hasta una temperatura en dondepresenten estructura Austenítica. Después, las muestras se transfieren rápidamente a baños de sales o de plomo fundido, los cuales están a diferentes temperaturas. Las muestras se mantienen por diferentes tiempos, desde un segundo hasta días o semanas después de lo cual se enfrían rápidamente en agua.
De esta manera el porcentaje de material transformado, en condiciones específicas de tiempo ytemperatura puede ser evaluado, así como la naturaleza y productos de transformación. Para esta evaluación se utilizan métodos dilatométricos, difracción de rayos "X" y metalografía.

Por su forma característica, estos diagramas han sido llamados curvas "S", sin embargo, la adición de elementos de aleación modifica dicha forma. Como se observa en la figura, estos diagramas consisten en dos curvasfundamentalmente, las cuales denotan el inicio y fin de transformación, a la izquierda de ellas existe exclusivamente Austenita
metaestable, el intervalo de tiempo necesario para que la reacción se inicie, se conoce como período de incubación. La sección entre las dos curvas es el tiempo de reacción y la parte a la derecha de la curva de fin de transformación, indica el producto formado.

En unacero eutectoide, una vez que las reacciones han terminado, los productos que se obtienen son Perlita Gruesa, alrededor de los 700°C, alrededor de 550°C, se encontrará
Perlita Fina; a 450°C la estructura será de Bainita Superior mientras que, cercana a los
250°C aparecerá Bainita Inferior. Por debajo de la: horizontal, marcada por la temperatura Ms, el producto de la transformación seráMartensita.
4.3.2. Influencia de los elementos de aleación
Los elementos de aleación pueden subdividirse en dos grupos, dependiendo de como se afecte la descomposición de la Austenita.
a) Aquellos que tienen efectos parecidos al carbono, los cuales disminuyen la velocidad
deFormación de Perlita y Bainita y bajan la temperatura de formación de Martensita.
Estos elementos no forman carburos y en caso dehacerlo serán menos estables que la
cementita. En orden decreciente de importancia, estos elementos son Níquel, Manganeso,
Cobre, Silicio, Fósforo y Azufre.
b) Los elementos de este grupo Son básicamente Cromo y Mo1ibdeno, los cuales retardan considerablemente la formaci6n de Perlita y también aunque no tan marcadamente la f formación de Bainita, y bajan la temperatura de formaci6n de Bainitay Martensita, mientras que elevan la de formaci6n de Perlita.
J.D.O. Barceinas-Sánchez y A.Juárez-Hernández
A las altas concentraciones estos elementos separan las reacciones, creando al centro del diagrama una zona de Austenita metaestable, (ver la Figura 4.8). Existen otros factores que afectan las curvas de transformación isotérmica, entre ellos se cuentan el tamaño de grano, el cual a suvez es función del tiempo y la temperatura de austenización. El grano grueso provoca en general un aumento de las temperaturas de transformación.
Los carburos no disueltos y las inclusiones no metálicas por lo general aceleran la velocidad de transformación. Por último las condiciones de manufactura del material pueden provocar alteraciones del diagrama.
4.3.3 Tratamientos Térmicos
Laimportancia de los tratamientos térmicos radica en el hecho de que por medio de ellos es posible modificar la microestructura y las propiedades mecánicas de los metales, las cuales pueden ser ajustadas a necesidades específicas de trabajo. Un tratamiento térmico consiste fundamentalmente de tres etapas, calentamiento, permanencia y enfriamiento.
Las etapas de calentamiento y permanencia se rigen...