Tratamientos termicoa

CURVAS TEMPERATURA-TIEMPO-TRANSFORMACIÓN
• El tiempo: la tercera dimensión.
• En los diagramas de fases se exigía que los cambios de temperatura tuviesen lugar de forma relativamente lenta, sin considerar el tiempo como un factor. • Las estructuras de los diagramas de fases requieren un cierto tiempo para su formación, pudiéndose representar la aproximación al equilibrio en una escala detiempos. • El tiempo necesario para que se complete la solidificación es una función muy sensible de la temperatura, encontrándose el tiempo mínimo a una temperatura considerablemente inferior a la de fusión. El tiempo necesario para que se complete la solidificación varía con la temperatura

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ASIGNATURA: MATERIALES I

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CURVAS TEMPERATURA-TIEMPO-TRANSFORMACIÓN• Diagrama hierro-carburo de hierro:
Las fases de equilibrio sólo pueden darse cuando el material se enfría muy lentamente desde la fase de austenita. Cuando el enfriamiento del acero no es lento (fuera de equilibrio) se forman fases que no están representadas en el diagrama.

FCC

BCC

Las fases fuera de equilibrio no pueden obtenerse del diagrama hierro-carburo de hierro. Se necesita undiagrama adicional que tenga en cuenta la variable tiempo. La transformación de austenita se controla por difusión, por lo tanto requiere de tiempo. ASIGNATURA: MATERIALES I

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• Endurecimiento:

CURVAS TEMPERATURA-TIEMPO-TRANSFORMACIÓN
• Bajo rapideces de enfriamiento lentas o moderadas, los átomos de carbono pueden difundirse hacia fuera de laestructura de austenita. De este modo los átomos de hierro se mueven ligeramente para llegar a ser BCC. • Esta transformación γ − α tiene lugar mediante un proceso de nucleación y crecimiento y depende del tiempo. • Aumentando la rapidez de enfriamiento no hay tiempo suficiente para que el carbono se difunda en la solución y , aunque tiene lugar algún movimiento del átomo de hierro, la estructura no puedellegar a ser BCC, ya que el carbono está atrapado en la solución. • La estructura resultante se llama martensita y es una solución sólida sobresaturada de carbono atrapado en una estructura tetragonal centrada en el cuerpo. Dos dimensiones de la celda unitaria son iguales, pero la tercera está ligeramente extendida debido al carbono atrapado. • Esta estructura reticular altamente distorsionada esla principal causa de la alta dureza de la martensita. • Después de un enfriamiento drástico, la martensita aparece microscópicamente como una estructura blanca acicular o tipo aguja. • La transformación es sin difusión y no hay cambio en la composición química.
Desde la celda unidad del hierro γ FCC en la que se observa un átomo de C en un hueco intersticial, se produce la transformación ahierro α BCC. El carbono provoca la distorsión de esta red produciendo una celda BCT (tetragonal centrada en el cuerpo)
ASIGNATURA: MATERIALES I
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Hueco = 0,104 nm

Hueco = 0,072 nm φc = 0,154 nm

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CURVAS TEMPERATURA-TIEMPO-TRANSFORMACIÓN
• Principales características de las transformación de martensita:
• La transformación se da sólo durante el enfriamientoy cesa si este se interrumpe. El número de agujas de martensita producidas al principio es pequeño, después aumenta y finalmente disminuye. • La temperatura de inicio de la formación de martensita se llama temperatura Ms y la del final de la formación temperatura Mf. Si el acero se mantiene a cualquier temperatura por debajo de Ms la transformación a martensita se detendrá y no avanzaránuevamente a menos que la temperatura disminuya. • El intervalo de temperatura de formación de martensita es característica de una aleación y no puede disminuirse al aumentar la rapidez de enfriamiento. • La martensita probablemente nunca esté en condiciones de equilibrio real, aunque puede persistir de modo indefinido en o cerca de la temperatura ambiente. La estructura puede considerarse como una...