Tratamiento Termico

Tratamientos Térmicos
I
Dra. Argelia Fabiola Miranda Pérez
Julio 2015

Bibliografía
Principles of Treatment of Steel
George Krauss
American Society for Metals
U.S.A., 1980
Physical metallurgy principles
Robert Reed-Hill
Cengace-Learning
2009 
Practical Heat Treating
Boyer,
ISBN: 0871701782
American Society for Metals
 
Martensitic Transformation, Structure and Properties in Hardenable Steels,in
Hardenability Concepts with Applications to Steel, George Krauss
AIME Warrandale Pa., U.S.A. 1978

Capítulo I. Principios de los
tratamientos térmicos del acero
1. Introducción  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Diagrama de fases Fe-C

 

1.2 Diagramas de transformación

 

 

1.2.1 Diagramas de transformación isotérmica, ITh

 

 

1.2.2 Diagramas de transformación isotérmica (IT), tambiénse conocen como
diagramas Tiempo-Temperatura-Transformación (TTT) que describen la
descomposición de la austenita

 

 

1.2.3 Diagramas de transformación de calentamiento continuo (CHT)

 

 

1.2.4 Diagramas de transformación de enfriamiento continuo (CCT)

 

 

1.2.5 Simulación de los diagramas de transformación

Estructuras y fases
El acero puede ser tratado para
producir una gran variedadde
microestructuras y propiedades.
Calentando: en rangos de temperatura
donde una fase o combinación de fases
son estables
Calentando/Enfriando: en entre rangos
de temperatura donde distintas fases
son estables.

Diagrama Fe-C

Diagrama de fase
metaestable (Fe-C)
•
•

•

Es la base para los tratamientos
térmicos del acero.
Define la región/ composición/
temperatura a la cual las fases en el
aceroson estables
Define los límites de equilibrio
entre los campos de fase.

Debe ser considerado únicamente como guía

Diagrama Fe-C

Su uso es limitado
porque algunos
tratamientos térmicos
son empleados
especificamente para
producir estructuras
inestables

Da un conocimiento
de los cambios que
tienen lugar en un
acero en equilibrio en
ciertos campos de
fase

Provee las bases
científicas para lostratamientos térmicos
de los aceros

Principales 
reacciones 
invariantes 
¿?

 

 

Calcular el porcentaje atómico de la aleación Fe-0.3C

Estructuras
cristalinas del
Hierro
El hierro  y el hierro  presentan una estructura BCC (Body Centered Cubic) Cúbica de cuerpo centrado.
Parámetro de red: a = 2.86 Å (0.286 nm)
Átomos en contacto a lo largo de la dirección <111>
Factor de empaquetamientoatómico APF= 0.68
Resistencia de 28 Kg/mm2, 35% de elongación
Dureza 90 HB

• Coordination # = 8
(Courtesy P.M. Anderson)

Máxima
solubilidad
de
carbono en ferrita δ de 0.09% a
1495°C y ferrita α 0.02% a
727°C y 0.008% a TA

Adapted from Fig. 3.2,
Callister 7e.

2 atoms/unit cell: (1 center) + (8 corners x 1/8)

ex: Al, Cu, Au, Pb, Ni, Pt, Ag

• Coordination # = 12

Austenita
El hierro  presentala estructura FCC
(Face Centered Cubic) Cúbica
Centrada en las caras.
Parámetro de red: a = 3.56 Å (0.356
nm)
Átomos en contacto a lo largo de las
diagonales de las caras: <110>
APF= 0.74
Constituyente de composición variable
(0-1.7%C)
Dureza 300HB

Adapted from Fig. 3.1, Callister 7e.

(Courtesy P.M. Anderson)

4 atoms/unit cell: (6 face x ½) + (8 corners x 1/8)

Estructura
cristalográfica
Atemperatura ambiente, el Fe puro es
BCC y ferromagnético.
La fase <100> de un material FCC
tiene una red cuadrada perfecta . Y se
puede observar un modelo en zig-zag,
en donde los átomos no forman una red
cuadrada (90°), más bien de 76°.
A. Biedermann, R.
Tscheließnig, M. Schmid and
P. Varga
Crystallographic structure of
ultrathin Fe films on
Cu(100)

Solubilidad de carbono en Hierro  FCC
Átomos decarbono en sitios octaédricos

Austenita g (325x)

En la austenita los sitios octaédricos se puede acomodar un
átomo de 0.052 nm y en los tetraédricos de sólo 0.028 nm.
Los átomos de carbono tienen radio de 0.07 nm.

Solubilidad de carbono en Hierro  BCC
Átomos de carbono en sitios tetraédricos

Ferrita a (100x)

En la ferrita los sitios intersticiales son más pequeños, esto explica la...