UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO.

CARRERA PROFESIONALDE INGENIERIA MECANICA.

TRATAMIENTOS TERMICOS

MAS USADOS

ING. PAOLA LY TRIVEO RAMOS

RECOCIDO

Se conocen a varios trat. Trmicos cuyo objeto es ablandar el acero; otras veces tambin se desea regenerar su estructura o eliminar tensiones internas.

Consiste en calentamientos a temperaturas adecuadas, seguidos de enfriamientos lentos.

RECOCIDOS DE AUSTENIZACION COMPLETA

RECOCIDOS SUBCRITICOS.

RECOCIDOS DE AUSTENIZACION INCOMPLETA

DOBLE RECOCIDO

Cuando se desean obtener muy bajas durezas se suele dar a los aceros primero un recocido de regeneracion y otro subcritico.

NORMALIZADO Este tratamiento consiste en un calentamiento a

temperatura ligeramente mas elevada que la critica superior, seguido de un enfriamiento en aire tranquilo.

De esta forma se deja el acero con una estructura y propiedades que se consideran como normales y caractersticas de su composicin.

Se utiliza para piezas que sufrieron trabajo en caliente.

Y para destruir los efectos de un tratamiento anterior defectuoso.

Se eliminan tensiones internas y se uniformizan el tamao de grano del acero.

Es emplea para los aceros de construccion al carbono o de baja aleacion.

TEMPLE

Tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia de los aceros. Para ello se calienta en general el acero y se enfra mas o menos rpidamente. En un medio cnveniente, agua, aceite, etc.

REVENIDO

Es un tratamiento que se da a las piezas de acero que han sido previamente templadas. Con este tratamiento se disminuye la dureza y resistencia de los aceros templados, se elimina las tensiones creadas por el temple y se mejora la tenacidad.

Tratamientos

Trmicos

Temple Revenido

Recocido

Normalizado

Globulizacin

Termoqumicos

Cementacin

Nitruracin

Temple de los aceros

Calentamiento >>> Austenita

Enfriamiento rpido

Obtencin de Martensita

Temple de los aceros

Calentamiento

Austenita

Temple de los aceros

Enfriamiento rpido

Curvas TTT

Temple de los aceros

Enfriamiento rpido

Curvas TTT

Temple de los aceros

Curvas TTT

Temple de los aceros

Componentes en las curvas TTT

Ferrita 90 HB

Perlita 200 HB

Bainita Superior

400 HB ?

Bainita Inferior

500 HB ?

Martensita

600 HB

Temple de los aceros

Martensita: es una solucin slida sobresaturada de carbono en Ferrita (s.s.)

FCC (ss) BCC (ss) Martensita

Temple de los aceros

Martensita: es una solucin slida sobresaturada de carbono en Ferrita (s.s.)

Temple de los aceros

Martensita:

Temple de los aceros

Curvas TTT

Temple de los aceros

Curvas TTT

Temple de los aceros

Curvas TTT Medios de temple

Temple de los aceros

Medios de temple - Velocidad de enfriamiento

TEMPLABILIDAD O PENETRACION DE TEMPLE

La dureza que se obtiene en el temple de los aceros y la templabilidad o penetracin de temple, son dos caractersticas que se confunden con mucha frecuencia.

Si templamos varias clases de aceros, se podr ver que unos endurecen mas que otros. Tambin se ve que la penetracin de la dureza hacia el interior es tambin unas veces mayor que otras.

La DUREZA es la resistencia que opone el material ala penetracin.

La TEMPLABILIDAD viene determinada por la profundidad y distribucin de la dureza en el interior de las piezas .

Si templamos en agua una varilla de 10mm de dimetro de cada unos de estos dos aceros, obtendremos una seccion transversal del exterior al interior:

Estas diferencias se

presentan por ser

Diferente la templabili-

dad de estos aceros.

Temple de los aceros

Templabilidad

Temple de los aceros

+ Templabilidad + Carbono + E. Aleantes

Temple de los aceros

- Templabilidad - Carbono

Temple de los aceros

Efectos del temple

Aumenta la dureza y la resistencia

Disminuye :

Alargamiento Maleabilidad

Tenacidad.

Puede producir deformaciones en la pieza.

Puede producir grietas y roturas.

Temple de los aceros

Templabilidad - Ensayo Jominy

Temple de los aceros

Templabilidad - Ensayo Jominy

Cooling rate (C/s)

Hard

ness,

HR

C

20

40

60

10 0 20 30 40 50 Distance from quenched end (mm)

2 10 100 3

4140

8640

5140

50

80

100

%M 4340

REVENIDO

Los aceros despus del TEMPLE, suelen quedar generalmente demasiado duros y frgiles.

Estos inconvenientes se corrigen por medio del revenido, que consiste en CALENTAR el acero a una temperatura mas baja que su temperatura critica inferior Ac1, enfrindolo generalmente al aire y otras veces en aceite o agua.

EL objetivo del REVENIDO, no es eliminar los efectos del temple, sino modificarlas, DISMINUYENDO la dureza y resistencia; aumentando la tenacidad y eliminando tambin las tensiones internas que siempre tienen los aceros templados.

MODIFICACION DE LAS CARACTERISTICAS MECANICAS.

Recordemos que los aceros despus del temple, estn constituidos por cristales de martensita.

El acero en esta forma es muy resistente pero tiene poca ductilidad y tenacidad.

Si el acero templado se vuelve a calentar a diferentes temperaturas comprendidas entre la temperatura ambiente y 700C, y despus se enfra al aire, la resistencia a la traccin disminuye progresivamente a medida que se eleva la temperatura del revenido y al mismo tiempo aumenta la ductilidad y la tenacidad.

La resistencia al choque o resiliencia, que es generalmente muy baja cuando el revenido se hace a temperaturas inferiores a 450C.; aumenta notablemente cuando el revenido se efecta a temperaturas mas elevadas.

MODIFICACION DEL VOLUMEN EN EL REVENIDO

Los aceros por efecto de las transformaciones en el revenido, en general se contraen.

Se observa una variante en la zona de 150C a 225C, debido a que la austenita se Transforma en otros constituyentes. Y el acero en vez de Contraerse, como en los demas casos se dilata.

MODIFICACION DE LOS CONSTITUYENTES MICROSCCOPICOS

Las variaciones de caractersticas que experimentan los aceros por efecto del revenido son debidas a cambios por microestructuras que consisten en la descomposicin mas o menos completa de la martensita que se haba obtenido en el temple y que se transforma en otros constituyentes mas estables.

El revenido se produce en tres etpas:

1.- La primera etapa, se realiza a bajas temperaturas, inferiores a 300C y en ella se precipita un carburo de hierro (ELIPSON) y el contenido de carbono de la martensita baja a 0.25%C.

2.- La segunda etapa solo se presenta cuando aparece austenita retenida en la microestructura del acero templado y en esa etapa la austenita retenida se transforma en bainita.

Esta bainita al ser luego calentada en el revenido a altas temperaturas sufre tambin una precipitacion de carburo de hierro con formacion fina l de cementita y ferrita.

3.- En la tercera etapa el carburo , que apareci en la primera etapa se transforma en cementita Fe3C. Al aumentar progresivamente la temperatura del acero

se forma primero un precipitado de cementita en los limites de las agujas de martensita y tambin en su interior.

Luego al aumentar la temperatura se disuelve la cementita que envuelve a la martensita .

Luego al elevarse mas la temperatura se va rompiendo el envolvente de cementita que se va presentando cada vez mas discontinua.

Al continuar el calentamiento la coalescencia y globurizacion de la cementita prosigue y a 600C, con grandes aumentos es ya clara y definida y la matriz queda ya constituida por ferrita.

Al final se ha tranformado en cementita y ferrita.

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TRANSFORMACIONES MICROSCOPICAS EN EL REVENIDO DE LOS ACEROS CON AUSTENITA RESIDUAL

Cuando en la microestructura de los aceros templados aparece junto a los cristales de martensita cierta cantidad de austenita residual; debido a que e acero es de alta aleacin, las transformaciones en el revenido son complicadas.

Hay un progresivo oscurecimiento de las agujas de martensita

El fondo blanco, es el de la austenita que no se modifica en la primera fase del revenido. A partir de 225, se inicia la descomposicin de la austenita, observndose una gradual desaparicin de fondo blanco de austenita y un ennegrecimiento progresivo de toda la estructura

La desaparicion de la austenita ocurre entre 25 a 375.

Al continuarse elevando la T de revenido comienzan a emerger particulas blancas de cementita. Y se inicia su coagulacion que se completa a T mas elevadas.

DOBLE REVENIDO

El rendimiento de las herramientas fabricadas con aceros rpidos y aceros indeformables, de alto contenido de cromo, se suele mejorar dndoles despus del temple un DOBLE REVENIDO, en el que se eliminan tensiones residuales y se evita que las herramientas terminadas queden algo frgiles.

INFLUENCIA DE DIVERSOS FACTORES EN EL FENOMENO DE FRAGILIDAD DE REVENIDO

VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO: la influencia de esta fragilidad varia mucho de unos aceros a otros y aun en ocasiones es diferente para aceros de la misma composicin.

TIEMPO DE PERMANENCIA EN LA ZONA CRITICA : Cuando el revenido se hace a temperaturas superiores a 550; para que se presente FRAGILIDAD, hace falta que, en el proceso de enfriamiento , la permanencia del acero a T criticas de 450 y 550 , sea superior a un tiempo determinado

TEMPERATURA EN QUE MAS SE ACUSA ESTE FENOMENO: La zona de permanencia mas peligrosa despus del revenido es la de 525aprox.

COLORES DE REVENIDO Cuando el revenido se efecta en atmosferas

oxidantes, se forma una pelcula de oxido muy delgada. Cuyo color varia con la temperatura mxima alcanzada en el revenido.