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TRATAMIENTO TERMICO DE LOS ACEROS.

El diagrama de equilibrio Fe – Fe3C: Los aceros son aleaciones de hierro con carbono y si no tienen agregado ningún aleante en especial se llaman aceros al carbono, de acuerdo al contenido de carbono hasta niveles de 2% se consideran aceros y arriba de este punto hasta 6.67% son hierros fundidos o fundiciones de hierro, de acuerdo a la fig. 1 (Diagramahierro carbono).

En el extremo izquierdo del diagrama hay una descomposición peritéctica a 1495 °C dando origen a una fase  que es una solución sólida, cúbica de caras centradas en las caras, de carbono en hierro, con una solubilidad máxima de 2% a 1148 °C. Esta temperatura coincide con una reacción eutéctica y el eutéctico tiene una composición de 4.3% de carbono: Es decir por encima de 1148 °Cy entre 2 y 6.67% de carbono se tendrá una mezcla de fase sólida y líquida. A medida que se disminuye la concentración de carbono por debajo del 2%, la temperatura a la cual comienzan a fundir las aleaciones va aumentando según la línea JA, (Fig. 1).
A la temperatura de 727 °C hay una reacción eutectoide con una concentración de 0.8% C. Esta reacción es la descomposición de una fase sólida  yen dos fases sólidas nuevas: ferrita () y cementita (Fe3C).
En la fig. 1, se muestran las distintas zonas en que se divide el diagrama Fe – Fe3C. La fase  de alta temperatura tiene muy poca importancia industrial. La zona de solución sólida  llamada también austenita, desaparece por debajo de 727 °C en los aceros al carbono pero puede ser retenida hasta temperatura ambiente por el agregado dealeantes (ver fig.2)
Fig. 2

Acero inoxidable austenítico SAE 316, Se puede apreciar, límites de grano
Austenitico como una red negra y las mezclas de recocido como líneas
paralelas que van de borde a borde de los granos.

Si se enfría lentamente una aleación desde su rango austenítico, es decir desde una temperatura por encima de las líneas GEJ, esta austenita se descompone en cristalesprimarios y eutectoide, según su composición química. Por debajo de la línea PES y su prolongación, hasta alcanzar la composición del intermetálico (Fe3C), todas las aleaciones tendrán presente en su estructura un eutectoide llamado perlita, si es que el enfriamiento ha sido lo suficientemente lento.
El eutectoide es una mezcla de cristales de solución sólida , con una concentración máxima decarbono en solución de 0.025%, llamada ferrita y de cristales de intermetálico con 6.67%C, llamado cementita o carburo de hierro (Fe3C).







La tabla No. 1 muestra los valores de dureza en las distintas fases.
Fase
Dureza Brinell
Dureza Rockwell C
Ferrita
155 Máxima
0
Perlita (*)
230
20
Austenita
375
40
Cementita
6.5 Mínima
60 Mínima

La dureza de los aceros varía con elagregado creciente de carbono. La tabla 2 muestra la variación de dureza en función del contenido de carbono, todos los aceros se calentaron hasta la temperatura en que la estructura es completamente austenitica y luego se enfriaron lentamente. Este tipo de tratamiento se llama normalización o normalizado.

Tabla 2, Variación de dureza, aceros normalizados.
% C en el acero
Dureza Brinell, (Bhn)0.10
90
0.20
120
0.40
165
0.60
220
0.80
260
1.00
295
1.20
315
1.40
300




Clasificación de los aceros:
La norma más usada para la clasificación de los aceros es la SAE la cual utiliza solo 4 digitos para identificar los aceros, los dos primeros indican el tipo de acero y los dos últimos expresan el contenido de carbono multiplicado por 100. (ver tabla 3).
Tabla 3,Nomenclatura SAE para aceros al carbono.
Tipo SAE
% C
% Mn
% P
% S
1010
0.08 a 0.13
0.30 a 0.60
0.04 Máx.
0.05 Máx.
1015
0.13 a 0.18
0.30 a 0.60
0.04 Máx.
0.05 Máx.
1020
0.18 a 0.23
0.30 a 0.60
0.04 Máx.
0.05 Máx.
1025
0.22 a 0.28
0.30 a 0.60
0.04 Máx.
0.05 Máx.
1030
0.28 a 0.34
0.60 a 0.90
0.04 Máx.
0.05 Máx.
1035
0.32 a 0.38
0.60 a 0.90
0.04 Máx.
0.05 Máx.
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