Efecto De Los Elementos Aleantes Sobre Las Curvas Y Los Diagramas Ttt Y Templabilidad

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CHIHUAHUA


I.- EFECTO DE LOS ELEMENTOS ALEANTES SOBRE LAS CURVAS Y LOS DIAGRAMAS TTT

Existen diversos factores que influyen sobre las curvas TTT, desplazando las mismas hacia la derecha o hacia la izquierda en el diagrama, es decir, retardando o adelantando el comienzo de la transformación martensítica, o desplazando hacia arriba o hacia abajo las líneas deprincipio y fin de la transformación martensítica. Estos factores son, entre otros:

 El contenido en Carbono de la aleación: a mayor contenido mayor será el desplazamiento hacia la derecha de las curvas inicial y final de transformación; y hacia abajo las isotermas que indican el principio y el fin de la transformación martensítica.
 Temperatura de Austenización: cuanto mayor sea, mayor será eltamaño de grano, y mayor por tanto el desplazamiento de las curvas hacia la derecha y hacia abajo.

 Elementos Aleantes: distinguimos entre dos tipos:

o Ganmágenos: aquellos que se disuelven preferentemente en la Austenita como son el Níquel y el Manganeso, que expanden por tanto el campo de existencia de la Austenita desplazando hacia abajo las isotermas.
o Alfágenos: se disuelvenpreferentemente en la fase α (Ferrita), son por ejemplo el Cromo, el Molibdeno, el Vanadio y el Wolframio; y desplazan las isotermas hacia arriba.
o Carburígenos: son elementos (habitualmente Alfágenos) que tienden a formar carburos. Producen una segunda zona de temperaturas de transformaciones rápidas al nivel de la transformación de la austerita en Bainita.


Todos los elementos de aleación, excepto elcobalto, aumentan los tiempos de transformación isoterma de la austenita.

Existe una fórmula, la “Fórmula de Andrews” que nos da la influencia de los elementos aleantes en la temperatura Ms, en grados Celsius:

Ms (ºC)=500-350(%C)-40(%Mn)-35(%V)-20(%Cr)-17(%Ni)-10(%Cu5 (%W)+15(%Co)+30(%Al)

A partir de estos diagramas podemos determinar el tratamiento bajo el cual debemos someter a unmaterial para obtener la estructura y las propiedades deseadas, y como deben ser los tiempos y las temperaturas de dichos tratamientos.

Además de las curvas TTT, podemos hablar de las curvas TTT de enfriamiento continuo, que no pueden ser deducidas a partir de las anteriores y que presentan unos tiempos mayores debido a que en el caso de enfriamiento continuo se pasa mayor cantidad de tiempo aaltas temperaturas, mientras que en el caso isotérmico el material llega instantáneamente a la temperatura de transformación. En estos últimos se indica en la parte inferior una escala de dureza.




Los elementos de aleación se agregan a los aceros con la finalidad de

a) Proporcionar un endurecimiento en solución sólida de la ferrita
b) Causar la precipitación de carburos de aleación envez de Fe3C (cementita)
c) mejorar la resistencia a la corrosión y otras características especiales del acero
d) Mejorar la templabilidad o capacidad de endurecimiento.

El término templabilidad describe la facilidad con la cual los aceros pueden formar martensita. Esto se relaciona con la facilidad con que podemos formar martensita en una sección gruesa de acero que se está templando. Conun acero más témplable nos podemos “arreglar” con una velocidad de enfriamiento relativamente lenta y aun así obtener martensita. La mejoría en la capacidad de endurecimiento es de máxima importancia en los aceros aleados y para herramientas.
En aceros al carbono, la nariz de las curvas TTT y TEC se presenta en tiempos muy breves; por lo tanto, se requieren velocidades muy elevadas deenfriamiento para producir solo martensita. En secciones delgadas de acero, el templado rápido produce distorsión y grietas. En los aceros gruesos no llegamos a producir solo martensita.
Todos los elementos comunes de aleación en el acero desplazan los diagramas TTT y TEC a tiempos más prolongados, lo cual nos permite obtener pura martensita incluso en secciones gruesas a velocidades de enfriamiento...