MATERIALES INDUSTRIALES IMATERIALES INDUSTRIALES I

Capitulo 4Capitulo 4Tratamientos TTratamientos Téérmicos de los rmicos de los

AcerosAceros

��los tratamientos tlos tratamientos téérmicosrmicos

� RECOCIDORECOCIDO

��NORMALIZADONORMALIZADO

��TEMPLE O TEMPLADOTEMPLE O TEMPLADO

�� TRATAMIENTOS ISOTERMICOSTRATAMIENTOS ISOTERMICOS

��TRATAMIENTOS SUPERFICIALESTRATAMIENTOS SUPERFICIALES

��TRATAMIENTOS TERMOQUIMICOSTRATAMIENTOS TERMOQUIMICOS

��las tres etapas del tratamiento tlas tres etapas del tratamiento téérmicormico

��efecto de la temperatura en el tamaefecto de la temperatura en el tamañño de granoo de grano

��efecto de la temperatura en el tamaefecto de la temperatura en el tamañño de granoo de grano

Ejemplos sobre el tamaño de grano del latóna) Recocido a 400ºC b) a 650ºC c) a 800ºC

��recocidorecocido

OBJETIVOS: ABLANDAR EL ACERO – REGENERA ESTRUCTURA ELIMINAR TENSIONES

METODO : CALENATAMIENTO Y ENFRIAMIENTO MUY LENTO

�RECOCIDO CON AUSTENIZACION COMPLETAAblandar y regenerar la estructura

�RECOCIDO CON AUSTENIZACION INCOMPLETAAceros aleados o con mas de 0,5% de C , ablandar

�RECOCIDO SUBCRITICOde ablandamiento ( económico )

��normalizadonormalizado

OBJETIVOS: DEJAR LA PIEZA CON LA ESTRUCTURA Y PROPIEDADES ARBITRARIAMENTE CONSIDERADAS COMO NORMALES

METODO : CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION COMPLETA Y ENFRIAMIENTO AL AIRE

�BORRA TRATAMIENTOS ANTERIORES , ELIMINA TENSIONES CORRIGE ENFRIAMIENTOS IRREGULARES Y SOBRECALENTADOS

�PRACTICAMENTE SOLO USADO PARA ACEROS AL CARBONO Y/O DE BAJA ALEACION

��temple y revenidotemple y revenido

OBJETIVOS: ENDURECER Y AUMENTAR LA RESISTENCIA

METODO : CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION COMPLETA (HIPOEUTECTOIDES ) E INCOMPLETA ( HIPEREUTECTOIDES) Y ENFRIAMIENTO MUY RAPIDO

��revenidorevenido

OBJETIVO: MEJORAR LA TENACIDAD DE LOS ACEROS TEMPLADOS, AUMETAR LA TENACIDAD

METODO : CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION INCOMPLETA Y ENFRIAMIENTO AL AIRE

��tratamientos isottratamientos isotéérmicosrmicos

METODO :

CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION COMPLETA Y

ENFRIAMIENTO CON TRANSFORMACION ISOTERMICA

�AUSTEMPERING

�MARTEMPERING

�RECOCIDO ISOTERMICO

��tratamientos ttratamientos téérmicos superficialesrmicos superficiales

OBJETIVO : ENDURECER SUPERFICIALMENTE

�TEMPLE SUPERFICIAL

TERMOQUIMICOS SEGÚN SU NATURALEZA:

�CEMENTACION ( sólida )

�CIANURACION ( liquida )

�CARBONITRURACION ( gaseosa )

�NITRURACION ( gaseosa )

��temple micro constituyentetemple micro constituyente

Martensita en cintasen acero de bajo C aprox. 0,3% de C

Martensita en placasen acero de alto Caprox. 1% de C

��Influencia del % de C en la dureza de la Influencia del % de C en la dureza de la martensitamartensita

©©

��influencia del % de C en la temperatura de inicio de la influencia del % de C en la temperatura de inicio de la transformacitransformacióón n martensiticamartensitica

��la curva de la la curva de la ““SS”” o o ““T.T.T.T.T.T.””

Diagrama de transformacionestransformacionesisotisotéérmicas de la austenitarmicas de la austenitao curva de la “S”correspondiente a un aceroEutectoide

��trazado de la curva de la trazado de la curva de la ““SS”” o o ““T.T.T.T.T.T.””

1ra probeta 2da probeta

��trazado de la curva de la trazado de la curva de la ““SS”” o o ““T.T.T.T.T.T.””

3ra 4ta

5ta 6ta

��la curva de la la curva de la ““SS”” MartemperingMartempering

��la curva de la la curva de la ““SS”” AustemperingAustempering

��la curva de la la curva de la ““SS”” y los tratamientos isoty los tratamientos isotéérmicosrmicos

��bainita superior e inferiorbainita superior e inferior

Bainita superior obtenida a 450ºC e inferior a 260ºCcorrespondiente a un acero eutectoide

��estructuras de estructuras de martensitamartensita revenidarevenida

Precipitación de Fe3C en martensitaRevenida para acero de 0,4% de C

Esferoidita de martensitarevenida para un acero con 1,1% C

��templabilidadtemplabilidad--Ensayo JominyEnsayo Jominy

��templabilidadtemplabilidad

Virtualmente cualquier acero se transforma a martenista en el extremotemplado, por lo cual la dureza a unadistancia Jominy=0 viene dada por el% de CA mayores distancias hay mas probabilidad que se forme bainitay perlita

��curvas de Jominy para aceros con 0,4% de Ccurvas de Jominy para aceros con 0,4% de C

��curvas de Jominy para diferentes aceroscurvas de Jominy para diferentes aceros

��curvas de Jominy realescurvas de Jominy reales

��curvas de Jominy realescurvas de Jominy reales

��curvas de velocidad de enfriamiento para Jominycurvas de velocidad de enfriamiento para Jominy

Para la mayoria de los aceros al Carbono un temple produce

en la misma posición de la sección transversal velocidades de

enfriamiento similares en probetas cilíndricas de igual material y

diámetro.

Las velocidades de enfriamiento varían para:

1. Diferentes diámetros de probetas2. Diferentes posiciones en las secciones transversales3. Diferentes medios de enfriamiento

��curvas de velocidad de enfriamiento Jominycurvas de velocidad de enfriamiento Jominy

��ejemplos de Jominyejemplos de Jominy

1. Para una probeta de 40 mm de diámetro de acero 3140 austenizado y

templado en aceite agitado. Cual será la dureza Rockwell C en la

superficie y en el centro.

2. Una barra de 40 mm de diámetro de acero 4340 es austenizado y

templado en agua agitada. Represente el perfil de dureza ( la dureza

Rockwell C de la barra en función de la distancia desde le centro hasta la

superficie )

3. Idem anterior pero para una barra de acero 8640 de 60 mm de diámetro

templada en aceite agitado.

��difusidifusióónn

Etapas de difusión de átomos de Cu en Ni entre una lamina de Cuy una lamina de Ni .A alta temperatura los átomos de Nise difunden en forma gradual por elCu y los de Cu migran al Ni

��difusidifusióón de n de áátomos en un materialtomos en un material

..

Difusión de átomos en la superficie de un material

Los fenómenos de difusión han sido representados matemáticamente por el científico Adolf Fick

��Carbono en acero 1020Carbono en acero 1020

Acero a 918º C en atmósferas con 1,6 y 3,8% de metano

��carburacicarburacióón superficial n superficial

Alto Carbono

Alto C

Bajo C

��tratamientos termoqutratamientos termoquíímicos micos -- comparativacomparativa

CEMENTACION CARBON SOLIDO AUST.

CARBO NITRURACION GAS AUSTmetano + amoniaco

CIANURACION BAÑO DE SALES AUST.

NITURACION GAS 500 a 560ºC

DUREZA

AUMENTA

DISMINUYE

TRATAMIENTO MEDIO TEMPERATURA ESPESOR

��glosarioglosario

�Velocidad de enfriamiento�Aumento del tamaño de grano austenítico�Recocido�Temple�Normalizado�Revenido�Transformaciones de la austenita�Curva de la “S”�Velocidad critica de temple�Bainita , Martenista�Tratamientos isotérmicos�Templabilidad�Jominy�Difusión atómica�Tratamientos térmicos superficiales

��bibliografbibliografíía recomendadaa recomendada

Tratamientos térmicos de los aceros – Apraiz Barreiro

Apuntes de la cátedra de Metalografía y Soldadura