tratamientos termicos

PROCESOS DE MANUFACTURA
TEMA V:

TRATAMIENTOS TERMICOS

TRATAMIENTOS TERMICOS
Def. 1.- Es la operación de calentamiento y enfriamiento de un
metal en su estado sólido, para cambiar sus propiedades físicas.

Def.2.- Es la operación de calentar y enfriar de un metal (acero) en
estado sólido para cambiar sus propiedades físicas
(Calentamiento controlado hasta una cierta temperatura y porun
determinado tiempo y luego enfriar (con cierta velocidad).

Def. 3.- Proceso de uno o más ciclos de calentamiento y
enfriamiento, bien de un metal o de una aleación solo o en
presencia de algún producto químico variando alguna de sus
propiedades.

TRATAMIENTOS TERMICOS
Inducen las trasformaciones de fase que influyen en gran medida en
propiedades mecánicas como:
• Resistencia
•Dureza
• Ductilidad
• Tenacidad

• Resistencia al desgaste
de las aleaciones

Es en la metalurgia ferrosa que los tratamientos térmicos tienen su
principal aplicación, aprovechando las características alotrópicas de
estas aleaciones.

TRATAMIENTOS TERMICOS
Los efectos de los tratamientos térmicos dependen de:
• La aleación en particular
• Composición
• Microestructura

Diagramahierro-carbono

Sistema hierro-carbono
El hierro puro apenas tiene aplicaciones
industriales, pero formando aleaciones
con el carbono (además de otros
elementos), es el metal más utilizado
en la industria moderna.

• Hierro
comercialmente
puro
contiene hasta el 0.008% de C.

A temperatura ambiente todo el
carbono que contienen las aleaciones
Fe-C esta en forma de carburo de
hierro(Fe3C).

La gama que importa para aplicaciones
de ingenieria es de hasta 6.67% de C.
ya que el carburo de hierro (Fe3C) es
una fase estable.

Los aceros son fundamentalmente
aleaciones de hierro y carburo de
hierro (Fe3C).

El hierro puro funde a una temperatura
de 1538 °C.

• Aceros hasta 2.11% de C.

• Hierros fundidos 4.5% de C.

Tipos de aceros
• Ferrita

• Cementita
•Perlita
• Austenita
• Martensita
• Troostita sorbita
• Bainita
• Ledeburita

• Steadita
• Grafito
Diagrama hierro-carbono

Sistema hierro-carbono
• Punto eutectoide. Ocurre para un contenido de 0.77% de C. En dicho
punto la fase austenita se transforma a los 723 ºC en fase α (0.022% C) y
Fe3C (cementita 6.7% C).
• Punto eutéctico. Ocurre para un contenido de 4.3% de C. En este puntola fase líquida se transforma a los 1130 ºC en fase gamma (austenita) y
Fe3C (cementita 6.7% C).

Los aceros con un contenido en carbono inferior a 0.77 % se les denomina
hipoeutectoides y los que contienen un contenido superior se les
denomina hipereutectoides.

Ferrita (α)
• Solubilidad a la temperatura ambiente es
• Granos monofásicos, con límites de
tan pequeña que no llega adisolver ni un
grano más irregulares que la austenita.
0.008% de C. De tal manera, se considera la
El motivo de esto es que la ferrita se ha
ferrita como hierro alfa puro.
formado en una transformación en
estado sólido, mientras que la austenita,
• La solubilidad máxima solida es del 2.022%
procede de la solidificación.
C a una temperatura de 727 °C.
• Es el más blando y dúctil constituyentede
los aceros.
•

Cristaliza en una estructura BCC.

• Presenta propiedades magnéticas.
• Suele contener Ni, Mn, Cu, Si, Al en
disolución sólida sustitucional.

Austenita (γ)
• La proporción de C disuelto varía desde el 0 al 1.76%, correspondiendo este último
porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de 1130 ºC.
• La austenita sin ningún otro elemento aleado, empieza aformarse a la temperatura
de 723ºC.
•

También puede obtenerse una estructura austenítica en los aceros a temperatura
ambiente, enfriando muy rápidamente una probeta de acero de alto contenido de C a
partir de una temperatura por encima de la crítica, pero este tipo de austenita no es
estable, y con el tiempo se transforma en ferrita y perlita o bien cementita y perlita.

• La austenita está...