Tarea

FUNDAMENTOS DEL TRATAMIENTO TERMICOFÍSICIOS DE LAS ALEACIONES Fe-C

1. Tratamiento Térmico. Tratar térmicamente un metal o aleación es lograr en este(a) propiedades esperadas mediante el control de su microestructura, a través d ciclos controlados de calentamientos y enfriamientos. Generalmente implica tres etapas:

1. Calentamiento, desde la T ambiente hasta la de tratamiento.2. Permanencia o de transformación, a la T de tratamiento.

3. Enfriamiento, desde la T de tratamiento hasta la ambiente.

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Etapas en el tratamiento térmico de los metales.

2. Fases o Microestructuras Fe-C. En las aleaciones Fe-C es posible considerar tres tipos de microestructura, dependiendo de la velocidad de enfriamiento aplicada: 1) Las que se obtienen encondiciones de enfriamiento muy lento o en verdadero equilibrio (ferrita y grafito); 2) las resultantes de condiciones de enfriamiento tan lentas como enfriamiento al aire o en el horno, correspondientes a las del diagrama Fe-Fe3C o metaestable (ferrita α y δ, perlita, cementita, austenita y ledeburita); 3) las obtenidas en condiciones de no equilibrio o enfriamiento rápido (perlita fina, bainitasuperior, media e inferior y la martensita). Estas últimas se basan en el control de la reacción eutectoide, utilizando diferentes grados de subenfriamiento.

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Diagrama Fe-C estable o Fe-Grafito

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Fases en el diagrama Fe-C metaestable o Fe-Fe3C

3. La Transformación Eutectoide (γ ↔ P). Es la que ocurre a la temperatura eutectoide (727°C) duranteel enfriamiento (austenita en perlita) o en el calentamiento (perlita en austenita) de la aleación Fe-C. A la temperatura eutectoide, la transformación comienza pero nunca termina (γ ↔ F + Fe3C).

1. En el Calentamiento. Tomando como referencia un acero eutectoide (0.83%C) que a T ambiente es 100%P, la transformación de la perlita se inicia a la temperatura eutectoide pero no termina (F +Fe3C ↔ γ).a menos que se aplique algún grado de sobrecalentamiento, cuando entonces (F + Fe3C → γ). Esta reacción ocurre a través de una secuencia cronológica como la siguiente:

• Recristalización: α → γ

• Descomposisicón del carburo: Fe3C → 3Fe(γ) + C

• Difusión del C en γ

• Homogenización del C en γ

• Crecimiento del grano austenítico

• Quemado del acero[pic][pic]

La transformación eutectoide



El tiempo acumulado de las primeras cuatro etapas es el que se conoce como tiempo de permanencia a la temperatura de tratamiento, el cual se estima como 1 hora por cada in de diámetro o de espesor de la pieza en consideración. Un crecimiento excesivo del grano austenítico fragiliza el acero , entanto que el quemado implica la oxidación y acumulación de inclusiones en los límites de grano, de tal dimensión, que el acero pierde irreversiblemente todas sus propiedades metálicas.

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Durante el enfriamiento. la transformación solo termina si se aplica algún grado de subenfriamiento, con lo cual se logra el cambio γ → P a través de los siguientes procesos:

•Recristalización: FCC→BCC, preferiblemente en los bordes de grano de la austenita.

• Difusión: El C disuelto en FCC (γ disuelve hasta 2%w) pero que no admite BCC (F o σ no disuelve C), es rechazado por esta y, con el tiempo, por difusión, se concentra entre cada dos núcleos separados de BCC o α.

• Formación del carburo: Cuando la concentración de carbono alcanza 6,67%, se forma el Fe3C y, conello, la perlita.

• Formación de perlita gruesa: Grados de subenfriamiento pequeños dan lugar a la formación de pocos núcleos de ferrita -y muy separados entre sí-, por lo que los carbonos rechazados, al ocupar dicho espacio, formarían placas gruesas de carburo y, con ello, perlita gruesa relativamente blanda.




4. Los Diagramas o Curvas de Bain. En tanto que los diagramas Fe-C...