Tema 5 Flashcards
¿ a que estan intimamente ligadas las propiedades mecanicas de los materiales?
a sus microestructuras y se puede desarrollar la microestructura deseada mediante transformaciones de fase
¿que implican las transformaciones de fase?
implican el cambio del estado físico y/o químico de los componentes que forman la aleación
en que etapas consiste el cambio de la microestructura?
Nucleación de la nueva fase: formación de pequeñas partículas de la nueva fase
Crecimiento de la nueva fase y sustitución de la anterior hasta alcanzar el equilibrio
Ecuación de Avrami
Normalmente, la evolución con el tiempo se ajusta a una ecuación tipo exponencial:
y=1-e^(-kt^n)
velocidad de transformación
el inverso del tiempo necesario para alcanzar la mitad de la transformación, t0,5
v=1/t0,5
velocidad aumenta con la temperatura según
v=A*exp^(-Q/RT)
difusión depende de la temperatura según
D=D0*exp^(-Qd/RT)
¿porque no son practicas las transformaciones en equilibrio?
porque necesitan mucho tiempo
que sucede a temperaturas mayores?
sobrecalentamiento
En un calentamiento la transformacion ocurre a mayor T que la de equilibrio
y a temperaturas menores?
Subenfriamiento
En un enfriamiento, la transformación ocurre a menor T que la del equilibrio
Transformaciones en tratamientos isotermos - De austenita a perlita
es una reaccion eutectoide
se realiza a temperaturas menores a 727 grados
Sigma (% 0,76 C) ↔ Alfa (% 0,022 C) + Fe3C (% 6,7 C)
Enfriamos un acero de composición eutectoide
El carbono que está en la austenita (con concentración 0,76 %), se transforma en ferrita (con un % C mucho menor) y en cementita (con un % C muy superior). Los átomos de C necesitan difundirse de la región ferrítica hacia las capas de cementita
En este proceso, la T es muy importante
DIAGRAMA
A temperaturas altas se necesita mas tiempo para realizar la transformacion
A T elevada se forma perlita gruesa.
620-727
A T menor se forma perlita fina
540-620
En aceros no eutectoides, antes de la reacción eutectoide, se forma la fase proeutectoide
Transformaciones en tratamientos isotermos - De austenita a bainita
En la transformación de la austenita fuera del equilibrio, se forma, además de perlita, BAINITA, que también está formada por ferrita y cementita
T < 540 ºC
A mayor T, mayor V de transformacion
Transformaciones en tratamientos isotermos - De perlita o bainita a ESFEROIDITA
Si un acero con microestructura perlítica se calienta hasta una T inferior a la del eutectoide durante un periodo de tiempo largo, por ejemplo, a 700 ºC durante 24 h, se forma una nueva microestructura llamada ESFEROIDITA
Las partículas de cementita aparecen incrustadas en una matriz continua de fase ferrítica en lugar de las láminas alternadas de cementita y ferrita típicas de la perlita. Pasamos de una estructura laminar a una globular
Esta transformación tiene lugar mediante DIFUSIÓN sin cambiar las composiciones o cantidades relativas de fases FERRITA y CEMENTITA
En la esferoidita la cementita forma partículas esféricas en la matriz ferrita
Transformaciones en tratamientos isotermos - De austenita a martensita
Se forma al enfriar RÁPIDAMENTE un acero austenítico por debajo de 215 ºC
Al proceso se le denomina TEMPLE. La cantidad de fase transformada depende de la T del temple
La estructura inicial FCC, se transforma a tetragonal
La rapidez del proceso no permite la DIFUSIÓN del C y la formación de ferrita y cementita. Los granos tienen forma de aguja.
Transformaciones en ENFRIAMIENTO CONTINUO (fuera del equilibrio)
En la práctica es difícil realizar transformaciones isotermas pues se necesita enfriar las aleaciones rápidamente
Normalmente se realiza un enfriamiento en continuo, a velocidad constante
En un enfriamiento continuo, para que comiencen las transformaciones, se necesita más tiempo
En el enfriamiento continuo no se forma bainita a partir de austenita. Toda la austenita se convierte en perlita y ésta no evoluciona a bainita
La zona austenita-perlita acaba en la línea discontinua negra y, por debajo, ya no se dan más transformaciones hasta llegar a 215 ºC, cuando la austenita remanente dará martensita
Para una velocidad de enfriamiento más alta, curva roja, el microconstituyente que se obtiene es perlita fina
Para una velocidad de enfriamiento más baja, curva azul, el microconstituyente que se obtiene es perlita gruesa
La martensita comienza a formarse a las mismas T, tanto en enfriamiento continuo como isotermo
Si se quiere conseguir una transformación total de austenita en martensita (acero templado), mediante un proceso de enfriamiento continuo, habrá que enfriar la austenita con una velocidad que no permita la formación de perlita
La curva de velocidad no podrá cortar con la curva de inicio de la transformación de austenita en perlita (granate)
Se define como VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO CRÍTICA a la mínima velocidad de enfriamiento posible para conseguir una transformación completa de austenita en martensita
