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Tratamientos Térmicos
CAPITULO III:
TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS ACCEROS
3.1 Transformaciones dran!e e" ca"en!amien!o de" acero.
Para el análisis de las transformaciones durante el calentamiento de los aceros,se tomará la parte del diagrama Fe-C correspondiente a las aleaciones por debajo de1147ºC de temperatura y por debajo de 2,14 de Carbono! " las cur#as detransformaciones de fase se le asignarán las siguientes nomenclaturas$
"1 %"c1 & "r1'$ ()nea de la reacci&n eutectoide! "* %"c* o "r*'$ ()nea de transformaci&n alotr&pica de austenita en ferrita! "m %"cm o "rm'$ Cur#a de p+rdida de solubilidad de la austenita!
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l comieno de la transformaci&n de Perlita en "ustenita solo puede efectuarse, si el
calentamiento es muy lento! n las condiciones normales de calentamiento la
transformaci&n se retrasa y se obtiene un sobrecalentamiento! (a perlita
sobrecalentada por encima del punto cr)tico se transforma, a #elocidad distinta en
dependencia del grado de sobrecalentamiento en la austenita!
.eacci&n eutectoide! γ / 0 Fe*C %a 1147ºC'!
l producto de la transformaci&n es una mecla eutectoide! (a mecla de / y Fe*C
se llama perlita! curre para aleaciones de más de ,2!
3.# Transformaciones dran!e e" enfriamien!o de" acero $Dia%rama T.T.T.&.
Para el estudio de las transformaciones de fase durante el enfriamiento,
emplearemos el diagrama de descomposici&n isot+rmica de la austenita denominado
tambi+n diagrama 3!3!3! el cual se construye en coordenadas temperatura #s tiempo!
n esas coordenadas se sitan sobre el diagrama las cur#as de enfriamiento! Para el
ejemplo se empleará el diagrama 3!3!3! correspondiente al acero eutectoide%,5C'!
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6e la l)nea 1 8ue caracteria el enfriamiento lento, se obtienen comoproducto final la perlita de poca durea %de láminas gruesas'! Cuando el enfriamientoes más rápido %2 y *' la #elocidad de difusi&n disminuye formándose productosmás disperso y más duros!
Para templar el acero 9ay 8ue enfriarlo con una #elocidad tal 8ue no tenga tiempo deproducirse los procesos difusi#os de descomposici&n de la austenita, a esta sedenomina 'e"ocidad cr(!ica de !em)"e $*C&! Para templar un acero es necesario8ue se enfr)e con una #elocidad mayor 8ue la cr)tica! :i el enfriamiento es menor 8uela cr)tica se obtendrán productos perl)ticos, principalmente troostita, lo 8ue disminuirála durea del acero!
3.#.1 Transformaci+n mar!ens(!ica.
:i la austenita se subenfr)a 9asta la temperatura en la 8ue la red de la
austenita a pesar de la presencia de carbono disuelto en ella, es inestable, pero la#elocidad de difusi&n del carbono, debido a la temperatura, es tan pe8ue;a 8ue seefecta la reestructuraci&n de la red sin 8ue precipite el carbono!
Fe γ ,e-
:us principales caracter)sticas son$
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• curre sin difusi&n!• :e origina martensita %soluci&n s&lida de carbono en 9ierro α' de red tetragonal!
• l contenido de carbono de la martensita es igual al contenido de carbonode laaustenita 8ue la origin&!
• (a tetragonalidad de la martensita es proporcional al contenido de carbono!
• :e forma una estructura acicular %en forma de láminas o agujas'!• (a transformaci&n transcurre a inter#alos a partir de la cur#a de inicio de
transformaci&n %<i' 9asta la cur#a final de transformaci&n %<f'!• =eneralmente %<f' se encuentran por debajo de ºC por lo 8ue en la
estructura del acero siempre 8ueda un pe8ue;o por ciento de austenita 8ue nose transforma denominado austenita residual!
• s una transformaci&n irre#ersible! s decir, no se obtiene a partir de lamartensita, martensita nue#amente!
• l metal 8ueda en estado inestable con gran cantidad de tensiones internas!
3.#.# Transformaciones dran!e e" re'enido.
6urante el calentamiento de una estructura martens)tica ocurren en el acero lassiguientes transformaciones
1. En!re /0C #//0C: Primera etapa del re#enido! 6isminuye la tetragonalidad
de la martensita! (a martensita 8ue se obtiene con este re#enido %martensita
re#enida con relaci&n c>a cercana a 1' es casi cbica! :e empiea a precipitar
el carbono de la martensita!
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#. En!re #//0C 3//0C: :egunda etapa del re#enido! (a austenita residual se
transforma en una mecla formada por soluci&n s&lida sobresaturada de
carbono en 9ierro α %martensita re#enida'! :e forman carburos intermedios
ε de f&rmula Fe*C!
3. En!re 3//0C 2//0C: 3ercera etapa del re#enido! :e eliminan las tensionesresiduales y la estructura de los carburos se torna cement)tica! (a estructuraes denominada bainita de re#enido %mecla de cementita y ferrita'! "parece lafragilidad del re#enido de primer g+nero! l l)mite elástico alcana su #alor más ele#ado!
2. Ms de 2//0C 4as!a 5//0C: :e obtiene la sorbita y la troostita de re#enido%meclas de ferrita y cementita'! Coalece la cementita! (a durea disminuyemuc9o, pero se obtiene la mayor resistencia a la fatiga! Con#iene llamar laatenci&n 8ue en las meclas de ferrita y cementita 8ue se obtienen delre#enido tienen una forma granular, mientras 8ue las 8ue se obtiene
directamente de la austenita son laminares! stas ltimas presentanpropiedades mecánicas inferiores a las pro#enientes del temple y el re#enido!
3.3 Tra!amien!o T6rmico de Tem)"e.
Tem)"e: Consiste en un calentamiento entre * ? @ºC por encima de "c*para los aceros 9ipoeutectoides y * ? @ºC por encima de "c1 para losaceros eutectoides e 9ipereutectoides! :eguido de un enfriamiento en+rgicoen un medio adecuado, con #elocidad mayor 8ue la cr)tica de 3emple paraobtener una estructura martens)tica, durea y resistencia en el acero!
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6eacuerdo a lafigura anterior, los aceros 9ipoeutectoides se austenian completamente y los9ipereutectoides no, esto es por las siguientes raones$
:i se calienta entre "c1 y "c* en los aceros 9ipoeutectoides 8ueda parte de ferrita en
la estructura austen)tica y al enfriarse, se 9ereda en la transformaci&n martens)tica yesto ocasiona una disminuci&n de la resistencia y la durea %este defecto sedenomina temple incompleto'! s por ello 8ue en estos aceros se da templecompleto %por encima de "c*'!
n el caso de los aceros 9ipereutectoides 9ay #arias raones para no calentar por encima de "cm$
1! "umenta muc9o el tama;o del grano austen)tico!2! :e descarbura más la superficie del acero!*! 6isminuye algo la durea de la estructura de martensita por8ue aumenta la
cantidad de austenita residual! Cuando se calienta entre "c1 y "cm$(a cementita presente en el acero templado aumenta la durea y la resistencia aldesgaste!
n la práctica el tiempo de calentamiento 3c puede incrementarse cada 1 gradoscent)grados, 9asta llegar a su temperatura de austenitiaci&n y el tiempo depermanencia u 9omogeniaci&n 3p de 1 9ora por cada 2@ mm! l tiempo decalentamiento eAacto solo puede establecerse por la #)a eAperimental para una piea
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dada en las condiciones concretas, pero se puede calcular de forma aproAimadapara lo cual eAisten #arios m+todos! :e puede tomar 1 min A mm en 9ornos de muflay pieas de acero al carbono! Para aceros aleados debe incrementarse un 2 ? 2@!
Bna piea templada se 9alla siempre en un estado de tensi&n estructural! l re#enidoes un medio necesario y radical para disminuir las tensiones residuales! lcalentamiento del acero en el re#enido aumenta la plasticidad, esto permite 8ue, enlos di#ersos #olmenes, las deformaciones elásticas se con#iertan en plásticas, conlo cual disminuye la tensi&n!
Ti)os de !em)"e. (os diferentes tipos de temple, se pueden representar en la figurasiguiente como es el diagrama 3! 3!3!$
1. Tem)"e con!ino $en n so"o medio&.#. Tem)"e esca"onado $en dos medios&.3. Tem)"e Esca"onado $Man!em)erin%&.2. Tem)"e iso!6rmico $As!em)erin%&.
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O!ros )rocedimien!os de !em)"e.
1! nfriamiento en c9orro de agua %mayor templabilidad'!2! 3emple con autorre#enido %para lograr 8ue la durea disminuya gradual y
uniformemente! :e emplea en 9erramientas, cortafr)os, punones, 9ac9as, etc!:olo se le da durea al filo!'
*! nfriamiento subcero %para disminuir la austenita residual'!
3.2 Tra!amien!o T6rmico de Re'enido.Bno de los or)genes de la aparici&n de grietas en las pieas templadas es la
presencia de tensiones internas producto de la transformaci&n martens)tica! Para
e#itar este defecto es necesario aplicar el tratamiento t+rmico de re#enido posterior al
temple!
Re'enido: s un proceso tecnol&gico de tratamiento t+rmico 8ue consiste en el
calentamiento del acero templado 9asta temperaturas por debajo de "C1,
mantenimiento y enfriamiento posterior a la #elocidad adecuada! :u objeti#o es
eliminar las tensiones internas y estabiliar la estructura martens)tica!
Ti)os de Re'enido.
Re'enido 7a8o: :e realia en el inter#alo de temperatura de 1@ºC a 2@ºC! :e
utilia para todos los aceros de 9erramientas de alto contenido de carbono!
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Prácticamente no disminuye la durea, pero disminuye las tensiones internas y parte
de la austenita residual!
Re'enido Medio: :e realia a *@ ? 4@ºC! s muy utiliado en muelles y resortes!
6isminuye bastante la durea y se ele#a la tenacidad! :e obtiene una estructura de
troostita de re#enido! 3ambi+n se puede utiliar en 9erramientas 8ue deban tener
buena resistencia con suficiente elasticidad!
Re'enido A"!o: :e realia a @ºC ? @ºC! n este proceso, la martensita se
transforma en sorbita de re#enido! sta estructura garantia una mejor combinaci&n
de resistencia y plasticidad del acero! n la sorbita de re#enido la cementita ad8uiere
forma granular, a diferencia de la obtenida en un normaliado! Como consecuenciade esto se ele#a notablemente la resistencia con la misma durea o an más ele#ada
con relaci&n al acero normaliado! ste tipo de re#enido se emplea para pieas de
acero 8ue est+n sometidas a ele#ada fatiga o cargas de impacto! l temple del acero
con un ulterior re#enido alto se denomina termomejoramiento o bonificado!
3.9 Tra!amien!o T6rmico de Recocido.
Recocido: s una de las operaciones de tratamiento t+rmico más importantes y
utiliadas en el tratamiento t+rmico del acero! Consiste en calentar el acero 9asta
una temperatura dada, un mantenimiento a esa temperatura y un enfriamiento lento
en el 9orno! :e obtienen estructuras de e8uilibrio, son generalmente tratamientos
iniciales! "blandan el acero! D los tipos principales se muestran en la siguiente figura$
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1. Recocido Com)"e!o: limina las estructuras indeseables como la deEindmanstaeten! "fina el grano cuando 9a crecido producto de un maltratamiento! Para aceros ipoeutectoides!
#. Recocido Incom)"e!o: limina tensiones! :olo recristalia la perlita! <ásecon&mico!
3. Recocido de "o;"i<aci+n: <ejora la ma8uinabilidad en los aceroseutectoides e 9ipereutectoides!
2. Recocido de Recri!a"i<aci+n: 6isminuye tensiones! limina la acritud!
9. Recocido de =omo%eni<aci+n: limina la segregaci&n 8u)mica y cristalina!:e obtiene grano grueso! s necesario un recocido completo posterior!
5. Recocido iso!6rmico: conomia tiempo! :e emplea muc9o en los acerosaleados! :e mantiene en ba;os de sales a temperaturas menores 8ue "19asta 8ue la descomposici&n de la austenita se produca y despu+s se enfr)aal aire!
l ciclo de los tipos de recocido se muestra tambi+n en la figura siguiente$
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1! .ecocido completo! 2! .ecocido ncompleto! *! .ecocido de =lobuliaci&n!4! .ecocido .ecristaliaci&n! @ .! de Gomogeniaci&n! ! .! sot+rmico!
3.5 Tra!amien!o T6rmico de Norma"i<ado.Norma"i<ado: Consiste en un calentamiento del acero aproAimadamente * ? @ºC
por encima de "c* o "cm y un enfriamiento posterior al aire! :e produce durante elmismo la recristaliaci&n y afino de la perlita! :e realia con enfriamiento al aire! n
el caso de los aceros con bastante carbono y muc9a templabilidad, este tratamiento
puede e8ui#aler a un temple parcial, donde aparecan productos perl)ticos y
martens)ticos! Para aceros con bajo contenido de carbono no aleados no eAiste
muc9a diferencia entre el normaliado y el recocido! Para aceros de contenido medio
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%entre ,* ? ,@C' la diferencia de propiedades es mayor 8ue en el caso anterior! l
normaliado da más durea!
O;8e!i'os de" norma"i<ado.
• :ubsanar defectos de las operaciones anteriores de la elaboraci&n en caliente
%colada, forja, etc'!• Preparar la estructura para las operaciones tecnol&gicas siguientes %por ejemplo
mecaniado o temple'• Puede ser un tratamiento t+rmico final!
3.> TRATAMIENTO TERMICO DE LOS ACEROS ESPECIALES
(os aceros especiales o aceros aleados pueden definirse como a8uel cuyas
propiedades caracter)sticas se deben a algn elemento diferente al carbono! "un8ue
todos los aceros al carbono contienen moderadas cantidades de manganeso %9asta
del ,H', y silicio %9asta del ,*' no se consideran aleados, por8ue la funci&n
principal del manganeso y del silicio es de actuar como desoAidadores! llos se
combinan con el oA)geno y con el aufre, para reducir el efecto noci#o de dic9os
elementos!
Pro)+si!o de "a a"eaci+n los elementos de aleaci&n se a;aden a lIos aceros para
muc9os prop&sitos, entre los cuales los más importantes son$
a' "umentar la templabilidad!
;& <ejorar la resistencia a temperaturas comunes!
c& <ejorar las propiedades mecánicas tanto como a altas como a bajas
temperaturas!
d& <ejorar la tenacidad a cual8uier durea o resistencia m)nima!e& "umentar la resistencia al desgaste!
f& "umentar la resistencia a la corrosi&n, y
%& <ejorar las propiedades magn+ticas!
(os aceros especiales de mayor utiliaci&n son$
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3.>.1 ACEROS R?PIDOS.
n la mecaniaci&n de pieas especialmente en series, se utilian grandes
#elocidadesI esto 9a obligado 9a encontrar materiales de corte 8ue tengan las
propiedades import antes siguientes$
• resistencia!
• durea!
• tenacidad!
• resistencia al desgaste!
D 8ue no se #ieran influenciadas por las temperaturas 8ue se alcanan en las onas
de corteI la tecnolog)a encontr& el tipo de aceros adecuado, al 8ue se llam& aceros
r)idos.
(os aceros rápidosI son aleaciones 8ue una #e templados alcanan una ele#ada
durea másica % 9asta 7 G.c' y cuya microestructura martens)tica de un alto grado
de re#enido 8ue confiere al acero cierta tenacidad en donde se encuentran
embebidos multitud de carburos de aleaciones muy duras 8ue 9acen 8ue el acero
tenga eAcelente resistencia al desgaste!
Com)osici+n !- (os aceros rápidosI son aleaciones con composici&n 8u)mica
siguiente$
• carbono $ ! á !H
• tungsteno$ 2 á 2
• cromo $ !* á @
• #anadio $ 1 á 2
• molibdeno $ 2 á 1
• cobalto $ 2!@ á 1
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l 3ungsteno !- forma carburos grandes de alte fueraI pero disminuye la tenacidad,
e#ita la descarburaci&n y al sobrecalentamiento en el tratamiento t+rmico!
l anadio !- forma carburos, tiene facilidad para combinarse con el carbono, los
carburos de #anadio son duros del &rden de 25 #icJersI aporta la resisitencia al
desgaste!
l Cromo !- origina carburos 8ue se disul#en al austeniarI poe esto el cromo
aumenta la templabilidad!
l <olibdeno !- tiene la propiedad de afinar el tama;o de grano!
l Cobalto !- es opcional, ele#a la temperatura de fusi&n del acero al disol#erse en la
matr), permitiendo aumentar la temperatura de temple, 8ue se traduce en mayor
durea!
l aufre !- en cierta cantidad fa#orece el mecaniado!
l Kitr&geno !- e#ita el eAcesi#o crecimiento del grano al aumentar la temperatura!
Bltimamente se in#estiga en agregar a +stos aceros porcentajes de titánio, tántalo,
niobio, aluminio, n)8uel! (os resultados son satisfactoriosI pero no están establecidos
an! Aisten aceros rápidos superaleados, destinados a na#egaci&n a+rea!
TRATAMIENTO TERMICO.
(a gran cantidad de elementos de aleaci&n 8ue contienen los aceros rápidos
modifican enormemente el proceso de temple, diferenciándolo del concepto
ad8uirido para los aceros al carbono tradicionalesI se aprecian notables diferencias
en los aspectos fundamentales como$
• temperaturas de calentamiento!
• n el enfriamiento!
• D en el re#enido!
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Tratamientos Térmicos
Por tanto, el proceso de austenitiaci&n consta de las etapas siguiente$
1º "tra#ear la temperatura cr)tica para 8ue austenice el material base!
2º "umentar entonces suficientemente la temperatura para conseguir el
enri8uecimiento en carbono de la matr) austen)tica a costa de disoluci&n de
carburos, a pesar de 8ue de +sta forma se pro#o8ue la disoluci&n de la aleaci&n!
(as temperaturas de austenitiaci&n son de aproAimadamente 11@ Cº y 1*@ Cº!
l aumento de la temperatura puede ocasionar$
Crecimien!o e@cesi'o de %rano as!en(!ico. el aumento del tama;o de grano,
pro#oca disminuci&n de la tenacidad del acero y de la resistencia a la fatigaI esto
se e#ita aplicando un calentamiento adecuado$ :C"(K"6!
Descar;raci+n s)erficia" !- la descarburaci&n superficial conduce a una
ona cr)tica blanda y no apropiada para efectuar trabajo alguno!
EBi)o adecado )ara e" !ra;a8o en serie. - la necesidad de un control de
atm&sferas y un e8uipo pirom+trico!tra diferencia de la cur#a de tiempo temperatura y transformaci&n en los aceros
aleados tienen una tendencia a mejorar la templabilidad de las probetas!
(a temperatura de temple o austenitiaci&n, segn sea su composici&n #ar)a entre
11@ Cº á 1*@ Cº! % tablas del fabricante'!
l calentamiento no es directamente cont)nuo y definiti#o I sino en partes para e#itar
la formaci&n de grietasI se recomienda$ por ejemplo
1º calentamiento de @ - Cº
2º calentamiento de 5* - 5 Cº!
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Tº-
CALENTAMIENTO-
-
- ENFRIAMIENTO
10 20 30Ni %
Fig. 4.3 Diagrama de equii!ri" me#ae$#a!e de $i$#ema ierr"-&'que.
Tratamientos Térmicos
l enfriamiento del temple debe ser en aceite y si es posible en enfriamientos
escalonados! er figura *!1
Ln el re#enido &ptimo del acero puede conseguirse realiando el triple re#enido a
@ Cº manteniendo cada #e el tiempo de una 9ora a la temperatura de re#enido,
donde se #a transformando la austenita residual a martensita! (a microestructura
del acero templado y re#enido debe estar formado por martyensita acicular fina y
carburos y si el re#enido no es &ptimo se encontrará en el acero austenita residual!
3.>.#. ACEROS MARAIN
:e denominan aceros maraging las aleaciones base 9ierro ricas en ni8uel y
molibdeno y con contenidos en carbono y muy bajos! l t+rmino acero se aplica a8u)
en ra&n a las propiedades mecánicas de estas aleaciones 8ue son incluso
superiores a las de los aceros! l t+rmino maraging pro#iene del tratamiento t+rmico
más peculiar de estas aleaciones, un en#ejecimiento%aging' artificial de
martensita%mar'!
70
Tº
1000 - CALENTAMIENTO
(00 -
200 -
1 - ENFRIAMIENTO
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Tratamientos Térmicos
Figura *!11 6iagrama de e8uilibrio metaestable del sistema Fe ? Ki!
(os aceros maraging se caracterian por su ele#ado l)mite elástico, por sus
resistencias mecánicas y 8u)mica y por la posibilidad de #ariar grandemente las
propiedades con el tratamiento t+rmico! n estado 9ipertemplado son fácilmente
deformados y ad8uieren gran resistencia y conser#an la tenacidad por
en#ejecimiento!
l carbono inter#iene, en los aceros maraging , como impurea! l endurecimiento
martens)tico propio de los aceros al carbono y aleados apenas tiene inter+s práctico
en estas aleaciones! Ko obstante, en el sistema 9ierro-n)8uel, representado en la
figura 4!*, se 9a comprobado 8ue se obten)a martensita masi#a para contenidos en
n)8uel superiores al 5 en peso! :i la aleaci&n fuera mas pobre en n)8uel, enfriando
lentamente se obtendr)a ferrita y rápidamente martensita maclada! (a temperatura
<s %temperatura de transformaci&n ' es el factor determinante del tipo de martensita
a obtener! n efecto, si la <s es ele#ada 9ay muc9as posibilidades de 8ue apareca
martensita maclada, pero si <s es baja predominará la martensita masi#a!
l en#ejecimiento de la martensita masi#a, conseguido calentado la aleaci&n a
45@ºC durante #arias 9oras, origina mayor tenacidad 8ue la maclada, a la par 8ue
aumenta el l)mite elástico y la resistencia y disminuye las microtensiones residuales y
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Tratamientos Térmicos
la resisti#idad el+ctrica, lo cual está de acuerdo con la aparici&n de un precipitado!
Por análisis de rayos M se 9an identificado estos precipitados como compuestos
intermetálicos de f&rmula Ki*<o! :i el contenido de n)8uel es bajo o el de molibdeno
eAcesi#amente alto, se presenta una tendencia a precipitar part)culas de f&rmulas
Fe2<o y Fe7<o, 8ue son algo menos endurecedoras 8ue las anteriores! l titanio
tambi+n aparece formando precipitados, despu+s del en#ejecimiento, de f&rmula
Ki*3i, isom&rficos con los del n)8uel-molibdeno, de modo 8ue es corriente la
aparici&n de compuestos intermetálicos de f&rmula Ki* %<o, 3i'!
(a finalidad del cobalto, 8ue a #eces se agrega a la composici&n del acero
maraging, es e#itar segregaciones y disminuir la temperatura de transformaci&n
martens)tica!
3.>.3 ACEROS INOIDA7LES. l acero inoAidable es una aleaci&n a base de Fe
12 Cr can!idades 'aria;"es de Ki muy bajo porcentaje de C!
B:$ n aplicaciones resistentes al calor y la corrosi&n!
(os aceros inoAidables se di#iden en * categor)as y son$
a' "C.: <".3K:3C: "( C.< 3<P("N(:
b' "C.: F..3C: "( C.< K 3<P("N(:
c' "C.: "B:3K3C: "( Cr - Ki, K 3<P("N(:
a& ACEROS MARTENSITICOS AL CROMO TEMPLA7LES
(os aceros martens)ticos al Cr 3emplables tiene una composici&n$
C O !5 a 1!1
Cr O 11!@ a 15
Ki ≤ 2!@ otros elementos en menor porcentaje!
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1 a 2 r.
ENFRIAMIENTO - AIRE
#
T
Fig. 3.12 Re)")id" de eimi&a)i*& de #e&$i"&e$ .
RE+ENIDO
T E M , E R A T - R A D E
A - . T E N I T I / A C I O N
ENFRIAMIENTO RA,IDO EN AA
ATA LA DIOLCION TOTAL DE LO CARRO
T
#
1
Fig. 3.13 Teme re5e&id" de u& a)er" i&"6ida!e
Tratamientos Térmicos
6urante el tratamiento t+rmico debe e#itarse$
- (a carburaci&n superficial, por 8ue rebaja la resistencia a la corrosi&n!- l contacto con el n o aleaciones de n, por 8ue a altas temperaturas el n
penetra a la estructura cristalina produciendo fragilidad en los aceros martens)ticos!
- 6urante el calentamiento para el tratamiento t+rmico debe tenerse cuidado
para e#itar la carburaci&n, el calentamiento debe ser lento y gradual! (os principales
tratamientos t+rmicos son$
Recocido de E"iminaci+n de Tensiones!- (as tensiones producidas por el
mecaniado, moldeo, etc! se eliminan mediante el recocido y su ciclo t+rmico se
indica en la figura *!12!
Tem)"e. :e trata de transformar la austenita en martensita %<' y no se forme ferrita
%α' con la finalidad de obtener ele#ada durea y resistencia mecánica &ptima! l ciclo
de tratamiento se obser#a en la figura *!1*!
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ENFRIAMIENTO EN AA 2 % " r a $
#
T
(70
Fig. 3.14 Re)")id" de u& a)er" i&"6ida!e
Tratamientos Térmicos
;& ACEROS ,ERRITICOS AL CROMO NO TEMPLA7LES
(a composici&n porcentual de estos aceros está comprendido en los l)mites$
C O !5 - !2
Cr O 14 - 27
Ki O troos
6ado el poco contenido de cartbono y el muc9o contenido de Cr, estos aceros no sontemplables ni an enfriando rápidamente! :al#o los aceros con Cr Q15 toman un
ligero temple pero en los aceros con Cr R 15 no toman temple!
Recocido!- :e someten a un recocido de la forma siguiente$
! Calentamiento lento, 9asta unos 5@ºC
! <antenimiento a dic9a temperatura durante unas 2 9oras
! nfriamiento brusco en agua
:e puede obser#ar en la figura *!14!
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Tratamientos Térmicos
Con este tratamiento t+rmico se eliminan las tensiones internas y aumenta
ligeramente la resiliencia!
c& ACEROS AUSTENITICOS AL Cr Ni NO TEMPLA7LES $no
!em)"a;"es&
3iene una composici&n$
C O !5 - !2
Cr O 1 - 2 Ki O - 22
";adiendo$ 3i, <o y KN, resisten muc9o a la corrosi&n
Con el recocido toman una estructura austen)tica 8ue pertenece inalterable an
enfriando bruscamenteI no tiemplan sal#o una fina capa superficial 8ue endurece
algo!
Cuando se pretenda aumentar la durea 9ay 8ue recurrir a un tratamiento mecánico
de deformaci&n en fr)o!
Recocido!- :e realia con el objeto de eliminar las tensiones internas debido ala
deformaci&n en fr)o! l ciclo de recocido es$
! Calentamiento lento y gradual 9asta unos 1@º C para disol#er los carburos
precipitados
! Permanecer a +sta 3º unos 1@ minutos 9asta completar la austenitiaci&n!
! nfriamiento brusco en agua, para mantener en soluci&n los carburos de
cromo!
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ENFRIAMDIENTO RCO EN AA
RE+ENIDO
1 ORA A 400º )
RECOCIDO
17 MIN
1 0 7 0 º
#
FI. 3.17 RECOCIDO 8 RE+ENIDO DE N ACERO ATENITICO
Tratamientos Térmicos
Re'enido!- :e somete a este tratamiento para eliminar las tensiones internas
originadas por la deformaci&n o de embutido en fr)o, el tratamiento consiste en$
! Calentamiento lento y gradual 9asta 4 ºC!
! <antener AAAAA 1 9ora a dic9a temperatura
! nfriamiento al aire en reposo
l ciclo tanto de recocido y re#enido es$
3
3.>.2 ENDURECIMIENTO POR PRECIPITACION
INTRODUCCION. l endurecimiento por precipitaci&n tambi+n se llama
endurecimiento por en#ejecimiento y se entiende as) a las modificaciones 8ue en sus
propiedades mecánicas y tecnol&gicas eAperimenta con el tiempo una aleaci&n
eApuesta a temperaturas ambiente! sto en forma natural o artificial!
:e basa a la eAistencia de soluciones sobresaturadas en condiciones de enfriamiento
muy rápido precipitando el elemento en eAceso y estas precipitaciones distorsionan
la red cristalina aumentando la durea y la fragilidad del metal!
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,ARA DIOL+ER LO CARRO
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E CREO NA CONDICION OREATRADA
TEM,ERATRA DE OMOENI/ACIONE OTIENE OLCION OLIDA OMOENEA
ENFRIAMIENTO RA,IDO EN AA 9EN AA IR+IENDO ,ARA AMINORAR LA DITOR
ENFRIAMIENTO ;E ,RE+IENE LA DIFI<N.
#
Fig. 3.1= ENDRECIDO ,OR ,RECI,ITACION
Tratamientos Térmicos
La im)or!ancia de"a cr'a de so";i"idad so"'s S
Para aplicar este tratamiento t+rmico de solubilidad S:(B:S de diagrama de fse
dela aleaci&n debe cumplir$
! l diagrama de e8uilibrio debe mostrar solubilidad s&lida parcial!
! (a l)nea sol#us en el diagrama de fases debe ser inclinada de tal manera 8ue
9aya mayor solubilidad a mayor temperatura!
l tratamiento tiene 2 etapas$
a' 3."3"<K3 6 :(BCK
b' 3."3"<K3 6 KTC<K3
a& TRATAMIENTO DE SOLUCION $o Tra!amien!o de Diso"ci+n&
sta etapa se conoce tambi+n como el 3<P("6 y consiste en 8ue una aleaci&n
adecuada es calentada a una temperatura a la cual se calienta una #da ,ASE %8ue
generalmente está presente en pe8ue;as cantidades' se deja la aleaci&n a esa
temperatura 9asta obtener na so"ci+n s+"ida 4omo%6nea y se le enfr)a
bruscamente o rápido para crear una condici&n sobresaturada inestable!
;& TRATAMIENTO DE EN*EFECIMIENTO
(a precipitaci&n del elemento con eAceso o sobresaturado ocurre por un proceso de
KBC("CK D C.C<K3, con la nucleaci&n se inicia la precipitaci&nI luego la
precipitaci&n puede ser simultáneamente con el crecimiento! l ciclo es el siguiente$
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