Tratamientos termicos

Tema 2.1 Tratamientos térmicos de los
materiales: los aceros
Bibliografía:
- J.Apraiz. Tratamientos térmicos de los aceros. CIE Dossat 2000-Limusa, 9ª ed.,
Madrid, 1997
- D.R.Askeland. Ciencia e ingeniería de los materiales. International Thomson
Editores, 3ª ed, México, 1998
- M.P.Groover. Fundamentos de la manufactura moderna. Materiales, procesos y
sistemas. Prentice Hall, México, 1997- J.F.Shackelford. Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros.
Prentice Hall 4ª ed., Madrid, 1998
Sumario:
1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 2
2. DIAGRAMAS TEMPERATURA-TIEMPO-TRANSFORMACIÓN (TTT).......... 5
3. EL TEMPLE DE LOSACEROS........................................................................... 10
3.1. Factores que afectan al temple de los aceros ............................................... 12
3.2. Templabilidad .............................................................................................. 14
3.3. Defectos que se producen en el temple........................................................ 16
4. DIAGRAMAS ENFRIAMIENTO CONTINUO(TEC)........................................ 18
5. REVENIDO DE LA MARTENSITA .................................................................... 19
6. OTROS TRATAMIENTOS TÉRMICOS.............................................................. 21
6.1. Recocidos..................................................................................................... 22
6.2. Normalizado................................................................................................ 23
6.3. Tratamientos isotérmicos............................................................................. 24
7. ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL.................................................................. 25
7.1. Tratamientos termoquímicos ....................................................................... 25
7.2. Métodos deendurecimiento superficial....................................................... 25
Dr. Antonio Gordillo
Septiembre 2006
II-2
1. INTRODUCCIÓN
El tratamiento térmico de un material es uno de los pasos fundamentales para que pueda
alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales esta creado. La clave de los
tratamientos térmicos consiste en las transformaciones estructurales que se producenen el material, que suceden durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las
piezas, con unas pautas o tiempos establecidos.
Figura 1. Diagrama de equilibrio hierro-carbono
( Fe3C)
δ
γ
α
Fe 3 C
L
γ + Fe 3C
δ + L
g + L
δ + γ
α + γ
α + Fe 3C
γ +F e3C)
II-3
Figura 2. Sistemas cristalinos de la ferrita (hierro α, BCC) y
la austenita (hierro γ, FCC)
Figura 2. Curvas deenfriamiento y calentamiento del hierro puro.
Cambios alotrópicos del hierro puro.
1500°C
1000°C
500°C
0 20 40 60 80 0 20 40 60 80
Tiempo (minutos)
898 Hierro α
1400
Hierro γ
Hierro δ
1538
750
Calentamiento
Temperatura (°C)
1410
790
910
1535
Líquido
Enfriamiento
1535 1539
II-4
Figura 3. La perlita: estructura eutectoide
Figura 4. Micrografía de un acero hipoeutectoide en la quese ven granos de
perlita rodeados de cementita.
α (rico en Fe)
α (rico en Fe)
α (rico en Fe)
Fe3C (rico en C)
Fe3C (rico en C)
Fe3C (rico en C)
Fe
C
C
Fe
Hierro
γ
Sólido
Perlita Acero Hipereutectoide
(Cementita + perlita)
II-5
2. DIAGRAMAS TEMPERATURA-TIEMPOTRANSFORMACIÓN
(TTT)
El endurecimiento por dispersión de la aleación eutectoide en condiciones de equilibro
ser realiza através de:
A. Control de la cantidad de eutectoide
Al modificar la composición de la aleación, se modifica la cantidad de la
segunda fase dura. Conforme crece el contenido de carbono de un acero hacia la
composición eutectoide (0.78%C), aumentan las cantidades de cementita (Fe3C)
y de perlita, incrementando así la resistencia. Sin embargo, este efecto de
endurecimiento, finalmente llega a...