Transformación bainitica

107

Scientia et Technica Año XIII, No36, Septiembre de 2007. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

TRANSFORMACIÓN BAINÍTICA EN ACEROS SOMETIDOS A CONDICIONES DE
ENFRIAMIENTO CONTINUO
Bainitic transformation in steel under continuous cooling conditions
RESUMEN
En esta investigación se evalúo el cambio microestructural que presenta el
acero AISI –SAE 4140 al ser sometido acondiciones de enfriamiento
continuo con el fin de analizar la transformación bainítica. Se determinó
que la microestructura a distancias de 0.2 a 2mm es martensítico y a
distancias mayores de 30mm se observó un comportamiento bainítico. El
tipo de bainita encontrada fue del tipo nodular o globular.
PALABRAS CLAVES: bainita, martensita, Acero AISI – SAE 4140H,
enfriamiento continuo.
ABSTRACTIn this research were evaluates the change microestructural that presents
the steel AISI - SAE 4140 to the subjected being to conditions of
continuous cooling with the purpose of analyzing the transformation
bainítica. It was determined that the microestructura at distances of 0.2
at 2mm is martensítico and at distances bigger than 30mm a behavior
bainítico was observed. The type ofopposing bainita was of the nodular
or globular type.
KEYWORDS: bainite, martensite, steel AISI - SAE 4140H, continuous
cooling

1. INTRODUCCIÓN
La transformación bainítica en aceros tiene lugar a
temperaturas comprendidas entre la transformación de
ferrita proeutectoide y perlita y la transformación
martensítica. En aceros de alto contenido en carbono y
silicio, la transformación bainítica seproduce, también,
entre los mismos tipos de transformación pero, a
temperaturas
significativamente
inferiores.
La
microestructura bainítica así obtenida no contiene
carburos y está formada por placas de ferrita bainítica
separadas por láminas delgadas de austenita. Estas placas
o subunidades se agrupan en las denominadas plumas
bainíticas, separadas unas de otras por austenita conmorfología de bloque. Como consecuencia de los altos
niveles de dureza y resistencia, a esta microestructura se
la denomina superbainita. En la transformación bainítica,
y de acuerdo con Bhadeshia, la nucleación tiene lugar
con difusión de carbono en condiciones de
paraequilibrio, y el crecimiento es adifusional, del tipo
martensítico, generándose cantidades significativas de
deformación. Paraque el crecimiento de la bainita tenga
lugar, la energía motriz para el crecimiento ha de superar
a la energía de deformación, estimada en un valor de 400
J mol-1 [3]. La nucleación de la bainita ocurre mediante
la formación de un pequeño volumen de ferrita con
Fecha de Recepción: 15 Mayo de 2007
Fecha de Aceptación: 9 Agosto 2007

OSCAR FABIÁN HIGUERA COBOS
Ingeniero Metalúrgico, M.Sc.Profesor Auxiliar
Facultad de Ingeniería Mecánica
Universidad Tecnológica de Pereira
osfahico@utp.edu.co
JOSE LUIS TRISTANCHO REYES
Ingeniero Metalúrgico, M.Sc.
Profesor Auxiliar
Facultad de Ingeniería Mecánica
Universidad Tecnológica de Pereira
josetris@utp.edu.co
LUIS CARLOS FLOREZ GARCIA
Ingeniero Mecánico, M.Sc.
Profesor Auxiliar
Facultad de Ingeniería Mecánica
UniversidadTecnológica de Pereira
luiscar@utp.edu.co
Grupo de Investigaciones en Materiales
Avanzados (GIMAV-UTP)
Universidad Tecnológica de Pereira

estructura BCC rodeado por una red de dislocaciones. En
este contexto, la energía motriz crítica para la nucleación
de bainita es aquélla para la que se permite la
propagación de la intercara por movimiento de
dislocaciones, superando la fricción de la red.De esta
forma, se pueden definir los siguientes criterios
termodinámicos para la transformación bainítica:
Nucleación ΔGm < GN
Crecimiento ΔGγ→α < -GSB

(1)
(2)

donde, ΔGm representa la energía motriz para la
nucleación, ΔGγ→α la energía motriz para un crecimiento
adifusional, GN es la energía critica para la nucleación y
GSB la energía de deformación. La función GN, también...