ferrita

Estructura y Propiedades de las Aleaciones-Facultad de Ingeniería-UNLP
Capítulo 6: Tratamientos térmicos para producir ferrita y perlita

Capítulo 6: Tratamientos térmicos para producir ferrita y perlita
Este capítulo describe los tratamientos térmicos tales como recocido completo,
normalizado y esferoidizado desarrollados para producir una microestructura uniforme,
mejorar la ductilidad,reducir tensiones residuales y/o mejorar la maquinabilidad de los aceros.
Las microestructuras que se producen por estos tratamientos térmicos consisten en varias
distribuciones de ferrita y cementita y, por lo tanto, se desarrollan durante tiempos
relativamente largos de mantenimiento a temperatura y lentas velocidades de enfriamiento.
Estas condiciones permiten la formación controlada pordifusión de las microestructuras de
ferrita y cementita. Los tratamientos térmicos se describirán en términos del diagrama Fe-C y
de los diagramas de transformación discutidos en los capítulos anteriores. También se
presentará la relación entre las propiedades mecánicas de las mezclas de perlita y ferrita y la
composición del acero.

Recocido completo y homogeneizado
El término recocido se usaen un amplio sentido para referirse a cualquier tratamiento
térmico que tiene por objetivo el desarrollo de una microestructura de baja dureza y alta
ductilidad no martensítica. Esta definición de recocido es demasiado amplia y se desarrollaron
y definieron un número más específico de tratamientos térmicos de recocido. El recocido
completo (full annealing) es el tratamiento térmico resultantedel calentamiento del acero
dentro del campo monofásico austenítico seguido de un lento enfriamiento, usualmente en el
horno, a través del rango crítico de transformaciones. Cuando el término recocido se usa en
los aceros al carbono sin un adjetivo, se hace referencia al recocido completo.
La Fig. 6.1 muestra los rangos de temperaturas para algunos tratamientos térmicos que
involucran laaustenización superpuestos con el diagrama Fe-C. Como se muestra, la
temperatura para un recocido completo es función del contenido de carbono del acero,
estando justo por encima de la temperatura A3 para aceros hipoeutectoides y por encima de A1
para aceros hipereutectoides. Las temperaturas críticas variarán en cierta medida con el
contenido de los elementos aleantes del acero, pero no sealtera el objetivo de calentar dentro
del campo monofásico de la austenita para aceros con bajo y medio carbono, y dentro del
campo de austenita-cementita para los aceros con alto contenido de carbono.
La razón de calentar al acero hipereutectoide en el campo de dos fases es la de
esferoidizar la cementita proeutectoide. Si tales aceros se calientan por encima de Acm, la
cementita proeutectoide seformará durante el enfriamiento lento en los límites de grano de la
austenita. La red de carburos resultante sobre los límites de grano de la austenita provee una
condición de fractura frágil, lo cual produce una pérdida de ductilidad del acero a las tensiones
de servicio o durante el conformado. La Fig. 6.2(a) muestra una red de carburos desarrollada
en un acero SAE 52100 (acero pararodamiento de alto contenido de carbono) con 1% C y
1.5% Cr. La Fig. 6.2(b) muestra, en una estructura similar a la mostrada en la Fig. 6.2(a), como
la fractura producida por una carga de impacto siguió la red de carburos a lo largo de los
límites de grano de la austenita original. En la Fig. 6.2(b) el acero fue endurecido por temple
desde el campo austenita-cementita y coexiste la martensita con lared de carburos. En la
Fig. 6.3(a) se muestra una red de carburos formada durante el enfriamiento lento desde una
temperatura superior a Acm en un acero 52100. En este caso, se formó perlita en lugar de
martensita dentro de los granos de la austenita. Por lo tanto, el objetivo del recocido completo
en los aceros de alto carbono en el campo austenita-carburos, es romper la red continua de...