solidificacion

Universidad de Buenos Aires
Facultad de Ingeniería
Conocimiento de Materiales I (67.13)

Trabajo Práctico Nº 7
Características del acero IRAM
4140
J. T. P.: Ing. Hernán Svoboda.
A. T. P.: Hernán Lorusso.
Alumnos:
Amoedo, Fernando Martín (80787)
Coloschi, Mariano (81861)
Court, Eugenio (80617)

Introducción
Breve descripción del proceso de obtención del acero
El hierro es un metaldúctil, que funde a 1535° Constituye cerca del 5% de la
C.
corteza terrestre y se encuentra en abundancia, junto con el níquel, en el núcleo
terrestre (llamado por esta razón Nife).

Figura 1: Esquema del Alto Horno.

La siderurgia tiene por objeto la fabricación de hierro y sus aleaciones,
especialmente el acero, de destacada importancia industrial y económica.
La fabricación de éstepasa por la obtención de arrabio por reducción del mineral de
hierro en el alto horno que luego se descarbura por oxidación del carbono en un
horno convertidor. La mayoría de las veces se descarbura en un convertidor
Thomas (por soplado de aire u oxigeno)o por una fuente de calor externo (horno
Martin) obteniéndose aceros comunes, o en un horno eléctrico los aceros
especiales.

Figura 2:Esquema del convertidor Siemens-Martin.

Los minerales de hierro utilizados en la industria siderúrgica contienen al hierro en
forma de óxidos, carbonatos o silicatos; los más usados son la hematites, limonita,
pirita, siderita y magnetita.

Se reserva el nombre de acero a las aleaciones hierro – carbono de entre un
0,008% y 2,11% en peso de carbono, aunque en la práctica ésta concentraciónraramente excede del 1%. Cuando el porcentaje supera al 2,11% y hasta el 6.67%
en peso de carbono la aleación recibe el nombre de fundición.
Para poder predecir la estructura de un acero, cuando se esta a una cierta
temperatura y con una dada concentración se utiliza el diagrama de hierro-carbono.
El diagrama comprende dos curvas, una de trazos llenos y otra de trazos punteados,
que delimitanocho regiones.

Figura 3: Diagrama Fe-C.

La región séptima representa la estructura a temperatura ambiente y contiene hierro
alfa y cementita o hierro alfa y grafito por lo que se deben considerar dos diagramas
hierro-carbono: un diagrama metaestable en trazo lleno, para el primer caso y un
diagrama estable en punteado para el caso de hierro alfa y grafito. Para que el
hierro se comportesegún estos diagramas los cambios de temperatura deben ser lo
suficientemente lentos. Cuando la velocidad de cambio de la temperatura es mayor,
se utilizan otros gráficos. Las curvas TTT representan a la temperatura en función
del tiempo para una determinada concentración de hierro y carbono para
velocidades de enfriamiento o calentamiento elevadas.

Figura 4: Diagrama de transformaciónisotérmica del acero IRAM 4140.

Estas curvas, al igual que el diagrama hierro-carbono, pueden ser modificados por
agregado de aleantes en el acero. En el caso de las curvas TTT, los aleantes
desplazan la curva hacia la derecha y hacia abajo. Dependiendo del aleante se
puede desplazar mas una zona que otra y así, mediante un enfriamiento sencillo se
puede lograr la estructura deseada.
Paraidentificar un acero, hay que tener en cuenta los aleantes que posee y la
cantidad de los mismos. Según IRAM, la forma de identificarlos es mediante un
código de cuatro números en el cual los primeros dos indican los aleantes (no
carbono) y el segundo par indica el porcentaje de carbono. En el caso de un acero
con mas de un 0,99% de carbono el código se extiende a cinco números en el cual
losúltimos tres representan la cantidad de carbono.
Códigos de identificación de las series de aleación para aceros, según los
métodos IRAM - SAE - AISI:
10xx Aceros al carbono: básicos de hogar abierto y bessemer ácidos.
11xx Aceros al carbono: básicos de hogar abierto y Bessemer ácidos, azufre alto,
fósforo bajo.
12xx Aceros al carbono: básicos de hogar abierto, azufre alto, fósforo alto....