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 MCC_2006 a) a)  Lat  Lat ón b) b) Bronce Bronce c) c) Cuproaluminio Cuproaluminio d) d) Cuproberilio Cuproberilio e) e)  Al  Al - - Si Si

Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Page 1: Diagramas y Acero (muy Bueno)

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a)a) Lat Lat oacuteoacutenn

b)b) BronceBroncec)c) CuproaluminioCuproaluminio

d)d) CuproberilioCuproberilio

e)e) Al Al--SiSi

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MCC_2006

Esquema de aleaciones Metaacutelicas

En este esquema se presenta un ordenamiento de las aleaciones y sus potencialestratamientos teacutermicos los cuales pueden yo deben racionalizarse por los diagramas de fases

En general los tratamientos teacutermicos de recocido (annealing) normalizado

(enfriamiento al aire) pueden interpretarse por los diagramas de fases El temple (quenching) trata de evitar que se presenten las fases del diagrama de fases alno dar tiempo (enfriamientos raacutepidos) de lograrlas

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Sistema Pb-SnSistema eutectico

Este sistema base de la soldadurablanda (soldering) presenta tres fases fase rica en plomo con Sndisuelto (rica en Sn con Pbdisuelto) y fase liacutequida

Una aleacioacuten LIQUIDA con 62Snes liacutequida hasta 183degC en donde sise enfriacutea bajo esa T da origen a dos

fases (183Sn) y (978Sn)

El punto EUTEacuteCTICO es la menor

temperatura en la cual existe liacutequidoy la solidificacioacuten da origen a dos fases con morfologiacutea caracteriacutesticaque parece huella dactilar o

PERLITA

Las dos fases crecen a partir delliacutequido en forma cooperativahellip La fase no quiere Sn y este elementodifunde hacia la fase hellip

y equivalentemente la fase noquiere Pb que difunde hacia la fase

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Forma en 3D de perlita Pb-Sn y aceros

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Solidificacioacuten de euteacutectico perlita huella dactilar

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Aspectos de Solidificacioacuten fuerade la composicioacuten euteacutectica

Figura A Pb-2Sn

Se muestra que la

solidificacioacuten consiste en la NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N yCRECIMIENTOCRECIMIENTO de la fase

Cada nuacutecleo de fase alfa es un grano A bajas temperaturas NO precipita la fase

Figura B Pb-10Sn

Se muestra que la solidificacioacuten consiste enla NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N y CRECIMIENTOCRECIMIENTO de la

fase En campo bifaacutesico coexisten dos

fases A bajas temperaturas precipita la fase

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Solidificacioacuten Pro-euteacutectica Para una aleacioacuten liacutequida de Pb-30Sn primeramente entre

270degC y 183degC solo es posibleque aparezca la fase alfacoexistiendo con la fase liacutequida

Al llegar a +183degC se forma lamaacutexima cantidad de fase quees igual a (619-30)(619-19) LAcomposicioacuten de es de 19 y

estaacute en equilibrio con el liacutequidode composicioacuten euteacutectica(619Sn)

A +183degC ya ha solidificado una gran parte de hellip y al cruzar hacia -183degC el liacutequido decomposicioacuten euteacutectica solidifica en dos fases como un euteacutectico +

La microestructura al final corresponde a una cantidad de alfa sola que se formoacute sobrela temperatura euteacutectica y el resto es mezcla euteacutectica En otras palabres hay alfa solo

y alfa en el euteacutecticoComo ejercicio calcule la cantidad de alfa total que hay a 182degChellip

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Esquema de aleaciones Metaacutelicas

En este esquema se presenta un ordenamiento de las aleaciones y sus potencialestratamientos teacutermicos los cuales pueden yo deben racionalizarse por los diagramas de fases

En general los tratamientos teacutermicos de recocido (annealing) normalizado

(enfriamiento al aire) pueden interpretarse por los diagramas de fases El temple (quenching) trata de evitar que se presenten las fases del diagrama de fases alno dar tiempo (enfriamientos raacutepidos) de lograrlas

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Sistema Pb-SnSistema eutectico

Este sistema base de la soldadurablanda (soldering) presenta tres fases fase rica en plomo con Sndisuelto (rica en Sn con Pbdisuelto) y fase liacutequida

Una aleacioacuten LIQUIDA con 62Snes liacutequida hasta 183degC en donde sise enfriacutea bajo esa T da origen a dos

fases (183Sn) y (978Sn)

El punto EUTEacuteCTICO es la menor

temperatura en la cual existe liacutequidoy la solidificacioacuten da origen a dos fases con morfologiacutea caracteriacutesticaque parece huella dactilar o

PERLITA

Las dos fases crecen a partir delliacutequido en forma cooperativahellip La fase no quiere Sn y este elementodifunde hacia la fase hellip

y equivalentemente la fase noquiere Pb que difunde hacia la fase

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Forma en 3D de perlita Pb-Sn y aceros

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Solidificacioacuten de euteacutectico perlita huella dactilar

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Aspectos de Solidificacioacuten fuerade la composicioacuten euteacutectica

Figura A Pb-2Sn

Se muestra que la

solidificacioacuten consiste en la NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N yCRECIMIENTOCRECIMIENTO de la fase

Cada nuacutecleo de fase alfa es un grano A bajas temperaturas NO precipita la fase

Figura B Pb-10Sn

Se muestra que la solidificacioacuten consiste enla NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N y CRECIMIENTOCRECIMIENTO de la

fase En campo bifaacutesico coexisten dos

fases A bajas temperaturas precipita la fase

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Solidificacioacuten Pro-euteacutectica Para una aleacioacuten liacutequida de Pb-30Sn primeramente entre

270degC y 183degC solo es posibleque aparezca la fase alfacoexistiendo con la fase liacutequida

Al llegar a +183degC se forma lamaacutexima cantidad de fase quees igual a (619-30)(619-19) LAcomposicioacuten de es de 19 y

estaacute en equilibrio con el liacutequidode composicioacuten euteacutectica(619Sn)

A +183degC ya ha solidificado una gran parte de hellip y al cruzar hacia -183degC el liacutequido decomposicioacuten euteacutectica solidifica en dos fases como un euteacutectico +

La microestructura al final corresponde a una cantidad de alfa sola que se formoacute sobrela temperatura euteacutectica y el resto es mezcla euteacutectica En otras palabres hay alfa solo

y alfa en el euteacutecticoComo ejercicio calcule la cantidad de alfa total que hay a 182degChellip

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MCC_2006

MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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MCC_2006

Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

Page 3: Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Sistema Pb-SnSistema eutectico

Este sistema base de la soldadurablanda (soldering) presenta tres fases fase rica en plomo con Sndisuelto (rica en Sn con Pbdisuelto) y fase liacutequida

Una aleacioacuten LIQUIDA con 62Snes liacutequida hasta 183degC en donde sise enfriacutea bajo esa T da origen a dos

fases (183Sn) y (978Sn)

El punto EUTEacuteCTICO es la menor

temperatura en la cual existe liacutequidoy la solidificacioacuten da origen a dos fases con morfologiacutea caracteriacutesticaque parece huella dactilar o

PERLITA

Las dos fases crecen a partir delliacutequido en forma cooperativahellip La fase no quiere Sn y este elementodifunde hacia la fase hellip

y equivalentemente la fase noquiere Pb que difunde hacia la fase

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Forma en 3D de perlita Pb-Sn y aceros

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Solidificacioacuten de euteacutectico perlita huella dactilar

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Aspectos de Solidificacioacuten fuerade la composicioacuten euteacutectica

Figura A Pb-2Sn

Se muestra que la

solidificacioacuten consiste en la NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N yCRECIMIENTOCRECIMIENTO de la fase

Cada nuacutecleo de fase alfa es un grano A bajas temperaturas NO precipita la fase

Figura B Pb-10Sn

Se muestra que la solidificacioacuten consiste enla NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N y CRECIMIENTOCRECIMIENTO de la

fase En campo bifaacutesico coexisten dos

fases A bajas temperaturas precipita la fase

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Solidificacioacuten Pro-euteacutectica Para una aleacioacuten liacutequida de Pb-30Sn primeramente entre

270degC y 183degC solo es posibleque aparezca la fase alfacoexistiendo con la fase liacutequida

Al llegar a +183degC se forma lamaacutexima cantidad de fase quees igual a (619-30)(619-19) LAcomposicioacuten de es de 19 y

estaacute en equilibrio con el liacutequidode composicioacuten euteacutectica(619Sn)

A +183degC ya ha solidificado una gran parte de hellip y al cruzar hacia -183degC el liacutequido decomposicioacuten euteacutectica solidifica en dos fases como un euteacutectico +

La microestructura al final corresponde a una cantidad de alfa sola que se formoacute sobrela temperatura euteacutectica y el resto es mezcla euteacutectica En otras palabres hay alfa solo

y alfa en el euteacutecticoComo ejercicio calcule la cantidad de alfa total que hay a 182degChellip

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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MCC_2006

Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Forma en 3D de perlita Pb-Sn y aceros

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Solidificacioacuten de euteacutectico perlita huella dactilar

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Aspectos de Solidificacioacuten fuerade la composicioacuten euteacutectica

Figura A Pb-2Sn

Se muestra que la

solidificacioacuten consiste en la NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N yCRECIMIENTOCRECIMIENTO de la fase

Cada nuacutecleo de fase alfa es un grano A bajas temperaturas NO precipita la fase

Figura B Pb-10Sn

Se muestra que la solidificacioacuten consiste enla NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N y CRECIMIENTOCRECIMIENTO de la

fase En campo bifaacutesico coexisten dos

fases A bajas temperaturas precipita la fase

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Solidificacioacuten Pro-euteacutectica Para una aleacioacuten liacutequida de Pb-30Sn primeramente entre

270degC y 183degC solo es posibleque aparezca la fase alfacoexistiendo con la fase liacutequida

Al llegar a +183degC se forma lamaacutexima cantidad de fase quees igual a (619-30)(619-19) LAcomposicioacuten de es de 19 y

estaacute en equilibrio con el liacutequidode composicioacuten euteacutectica(619Sn)

A +183degC ya ha solidificado una gran parte de hellip y al cruzar hacia -183degC el liacutequido decomposicioacuten euteacutectica solidifica en dos fases como un euteacutectico +

La microestructura al final corresponde a una cantidad de alfa sola que se formoacute sobrela temperatura euteacutectica y el resto es mezcla euteacutectica En otras palabres hay alfa solo

y alfa en el euteacutecticoComo ejercicio calcule la cantidad de alfa total que hay a 182degChellip

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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httpslidepdfcomreaderfulldiagramas-y-acero-muy-bueno 1734

MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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MCC_2006

TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MCC_2006

MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

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MCC_2006

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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MCC_2006

Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

Page 5: Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Solidificacioacuten de euteacutectico perlita huella dactilar

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Aspectos de Solidificacioacuten fuerade la composicioacuten euteacutectica

Figura A Pb-2Sn

Se muestra que la

solidificacioacuten consiste en la NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N yCRECIMIENTOCRECIMIENTO de la fase

Cada nuacutecleo de fase alfa es un grano A bajas temperaturas NO precipita la fase

Figura B Pb-10Sn

Se muestra que la solidificacioacuten consiste enla NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N y CRECIMIENTOCRECIMIENTO de la

fase En campo bifaacutesico coexisten dos

fases A bajas temperaturas precipita la fase

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Solidificacioacuten Pro-euteacutectica Para una aleacioacuten liacutequida de Pb-30Sn primeramente entre

270degC y 183degC solo es posibleque aparezca la fase alfacoexistiendo con la fase liacutequida

Al llegar a +183degC se forma lamaacutexima cantidad de fase quees igual a (619-30)(619-19) LAcomposicioacuten de es de 19 y

estaacute en equilibrio con el liacutequidode composicioacuten euteacutectica(619Sn)

A +183degC ya ha solidificado una gran parte de hellip y al cruzar hacia -183degC el liacutequido decomposicioacuten euteacutectica solidifica en dos fases como un euteacutectico +

La microestructura al final corresponde a una cantidad de alfa sola que se formoacute sobrela temperatura euteacutectica y el resto es mezcla euteacutectica En otras palabres hay alfa solo

y alfa en el euteacutecticoComo ejercicio calcule la cantidad de alfa total que hay a 182degChellip

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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MCC_2006

Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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MCC_2006

Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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MCC_2006

Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

httpslidepdfcomreaderfulldiagramas-y-acero-muy-bueno 3434

MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Aspectos de Solidificacioacuten fuerade la composicioacuten euteacutectica

Figura A Pb-2Sn

Se muestra que la

solidificacioacuten consiste en la NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N yCRECIMIENTOCRECIMIENTO de la fase

Cada nuacutecleo de fase alfa es un grano A bajas temperaturas NO precipita la fase

Figura B Pb-10Sn

Se muestra que la solidificacioacuten consiste enla NUCLEACI NUCLEACI OacuteOacute N N y CRECIMIENTOCRECIMIENTO de la

fase En campo bifaacutesico coexisten dos

fases A bajas temperaturas precipita la fase

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Solidificacioacuten Pro-euteacutectica Para una aleacioacuten liacutequida de Pb-30Sn primeramente entre

270degC y 183degC solo es posibleque aparezca la fase alfacoexistiendo con la fase liacutequida

Al llegar a +183degC se forma lamaacutexima cantidad de fase quees igual a (619-30)(619-19) LAcomposicioacuten de es de 19 y

estaacute en equilibrio con el liacutequidode composicioacuten euteacutectica(619Sn)

A +183degC ya ha solidificado una gran parte de hellip y al cruzar hacia -183degC el liacutequido decomposicioacuten euteacutectica solidifica en dos fases como un euteacutectico +

La microestructura al final corresponde a una cantidad de alfa sola que se formoacute sobrela temperatura euteacutectica y el resto es mezcla euteacutectica En otras palabres hay alfa solo

y alfa en el euteacutecticoComo ejercicio calcule la cantidad de alfa total que hay a 182degChellip

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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MCC_2006

Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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MCC_2006

Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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MCC_2006

TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MCC_2006

MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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MCC_2006

Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

Page 7: Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Solidificacioacuten Pro-euteacutectica Para una aleacioacuten liacutequida de Pb-30Sn primeramente entre

270degC y 183degC solo es posibleque aparezca la fase alfacoexistiendo con la fase liacutequida

Al llegar a +183degC se forma lamaacutexima cantidad de fase quees igual a (619-30)(619-19) LAcomposicioacuten de es de 19 y

estaacute en equilibrio con el liacutequidode composicioacuten euteacutectica(619Sn)

A +183degC ya ha solidificado una gran parte de hellip y al cruzar hacia -183degC el liacutequido decomposicioacuten euteacutectica solidifica en dos fases como un euteacutectico +

La microestructura al final corresponde a una cantidad de alfa sola que se formoacute sobrela temperatura euteacutectica y el resto es mezcla euteacutectica En otras palabres hay alfa solo

y alfa en el euteacutecticoComo ejercicio calcule la cantidad de alfa total que hay a 182degChellip

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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MCC_2006

Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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d l l b d l d l

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

httpslidepdfcomreaderfulldiagramas-y-acero-muy-bueno 2234

MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MCC_2006

MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

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MCC_2006

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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MCC_2006

Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

Page 9: Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Sistema de aleacioacuten Al-Cuhellip base de los duraluminios

En este sistema de aleacioacuten Al-Cu se destaca la aleacioacuten Al-4Cu En estesistema (sector mostrado) hay hellip Fases L θ hellip La fase θ es un compuestoiacutenter-metaacutelico (CuAl 2 ) que es no deformable plaacutesticamente ndash fraacutegil

Para la aleacioacuten Al-4 la microestructura ldquotypicalrdquo no es deseadahellip eidealmente la microestructura ldquoidealrdquo es deseada pues θ no genera fragilidad

por no tener continuidad

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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MCC_2006

Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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MCC_2006

Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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MCC_2006

Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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MCC_2006

TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Esquema de lasmicroestructuras de unaaleacioacuten Cu-4Cu para

lograr el endurecimiento

DEBEN EFECTUARSE LOSSIGUIENTES

TRATAMIENTOSTEacuteRMICOS

1 Tratamiento de desolubilizacioacuten a 520degC

Calentar y mantener a esatemperatura parasolubilizar-disolver el Cu enla fase una fase

2 Templar hasta temperatura ambiente El objetivo del temple (Quenching) es evitar la precipitacioacuten de la fase θ durante el enfriamiento raacutepidohellip Dado que a temperaturaambiente tambieacuten existe bajo condiciones de equilibrio se ldquocongelardquo la fase de altatemperatura que es mayoritaria a T ambiente

3 Posteriormente se efectuacutea un TT de envejecimiento a una T=190degC por ejemplo Aesa temperatura se facilita la precipitacioacuten de la fase θ en forma dispersa tal comose muestra en la imagen ldquoagerdquo

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

httpslidepdfcomreaderfulldiagramas-y-acero-muy-bueno 3234

MCC_2006

Diagrama

de faseshipoteacutetico

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httpslidepdfcomreaderfulldiagramas-y-acero-muy-bueno 3334

MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

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httpslidepdfcomreaderfulldiagramas-y-acero-muy-bueno 3434

MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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TT desolucioacuten

Temple

100

100

Aging pp de θ

A esta temperatura precipita la fase θ Debe pararse la pp en elmaacuteximo de dureza Conmayores tiempos los ppcrecen y por tanto sonmenos los que endurecen

Este graacutefico muestra elendurecimiento evaluado atemperatura ambientedespueacutes de permanecerdistintos tiempos a las

temperaturas sentildealadasSe aprecia que a mayorestemperaturas el nivel de

endurecimiento es menorhellip

Explicacioacuten

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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MCC_2006

Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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MCC_2006

Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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MCC_2006

Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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MCC_2006

TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Si t F C A ( t l) F di i ( t I )

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

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Resumen de los aceros y TT

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Sistema Fe-C Aceros (steel) y Fundiciones (cast Iron)

F d l F l i t F C

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Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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MCC_2006

TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MCC_2006

MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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MCC_2006

Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

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httpslidepdfcomreaderfulldiagramas-y-acero-muy-bueno 2934

MCC_2006

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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MCC_2006

Fases del Fe en el sistema Fe-C El fierro forma DOS FASES DE DOS FASES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO

FERRITA FERRITA ndash - BCC imagen( b)

AUSTENITA AUSTENITA ndashγ - FCC imagen (a)

Al templar la austenita apareceuna nueva fase (no indicada en eldiagrama de fases) MARTENSITA MARTENSITA (c)

En este diagrama de fasestambien aparece Fe3CCEMENTITACEMENTITA que contiene

67C Al 100C aparece GRAFITOGRAFITOno mostrado en este graacutefico

E d FASES FORMADAS

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MCC_2006

Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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MCC_2006

Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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MCC_2006

Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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MCC_2006

Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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MCC_2006

TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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MCC_2006

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Esquema de FASES FORMADAS

1394ordmC

Fierro Puro

910ordmC

1536ordmC

Fase gama- AUSTENITA

Fase delta - FERRITA

Fe en estado liacutequido

Fase alfa- FERRITA

Fe-γ

Fe-α

Fe-δ

F ioacute d lit M j d di d f i t

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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MCC_2006

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Formacioacuten de perlita Manejo de diagrama de fases en sistema Fe-C ver animaciones flash

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Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

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R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

Page 17: Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Tratamientos Teacutermicos Aceros y Fundiciones

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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MCC_2006

Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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MCC_2006

Conclusioacuten y anaacutelisis final

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MCC_2006

y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

8192019 Diagramas y Acero (muy Bueno)

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Etapas del TRATAMIENTO TEacuteRMICO11 CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

22 MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO33 ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTOCALENTAMIENTOPuede ser en etapas o directamentePuede ser en etapas o directamentePor etapas para suavizar cambios volumPor etapas para suavizar cambios volumeacuteeacutetricos en materialtricos en material

muy frmuy fraacuteaacutegil limitar tiempo de permanencia a altagil limitar tiempo de permanencia a altatemperaturatemperatura

MANTENIMIENTOMANTENIMIENTOObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losObjetivo de estabilizar la(s) fase(s) deseadas disolver losprecipitados y lograr homogenizaciprecipitados y lograr homogenizacioacuteoacuten de la estructura yn de la estructura y

composicicomposicioacuteoacuten Debe considerarse el tiempo precison Debe considerarse el tiempo preciso

TRATAMIENTOS T RMICOS

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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MCC_2006

Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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TRATAMIENTOS T RMICOS

MMEacuteEacuteTODOS de CALENTAMIENTOTODOS de CALENTAMIENTOHorno elHorno eleacuteeacutectrico gases de combustictrico gases de combustioacuteoacuten a la llama induccin a la llama induccioacuteoacutennpaso de corriente elpaso de corriente eleacuteeacutectrica ctrica

Medio ambiente para calentamiento y mantenimientoMedio ambiente para calentamiento y mantenimientoAtmAtmoacuteoacutesferas gaseosas oxidantes reductoras carburantessferas gaseosas oxidantes reductoras carburantesdescarburantesdescarburantes nitrurantesnitrurantes

Medios lMedios liacuteiacutequidos baquidos bantildentildeo de sales fundidaslechoo de sales fundidaslecho fluidizadofluidizado

TRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMALESTRATAMIENTOS TERMOQUTRATAMIENTOS TERMOQUIacuteIacuteMICOSMICOS

TRATAMIENTOS TERMOMECTRATAMIENTOS TERMOMECAacuteAacuteNICOSNICOS

Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

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MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Etapas en el enfriamiento temple en medio liacutequido

Recocido de ACERO 0 8C formaciRecocido de ACERO 0 8C formacioacuteoacuten den de

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

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MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Recocido de ACERO 08C formaci Recocido de ACERO 08C formacioacuteoacuten den de PERLITA PERLITA ++ Fe Fe33CC

++ FeFe33CC

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

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Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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TEMPLE DEL ACERO MARTENSITA

NUEVA FASENUEVA FASE que aparece alque aparece alenfriarenfriar RRAacuteAacutePIDAMENTE LAPIDAMENTE LA

AUSTENITAAUSTENITA

MUY DURA Y FRAGILMUY DURA Y FRAGILEstructura Tetragonal centrada en el cuerpo Estructura Tetragonal centrada en el cuerpo

DUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONODUREZA SOLO DEPENDE DEL CARBONO

DEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UNDEBE OBLIGATORIAMENTE REALIZARSE UN

REVENIDO PSTERIOR AL TEMPLEREVENIDO PSTERIOR AL TEMPLE

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

D u r e z

a oacute

R E

S I S T E

N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

08C

MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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MARTESITA ESTRUCTURA

Propiedades vs TRATAMIENTOS TPropiedades vs TRATAMIENTOS TEacuteEacuteRMICOSRMICOS

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

O R F O L O G IacuteA S

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MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Propiedades vs TRATAMIENTOS T Propiedades vs TRATAMIENTOS T Eacute Eacute RMICOS RMICOS

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N C I A

Porcentaje dePorcentaje de CARBONOCARBONO

y F e 3 C e n D I S T I N TA S M

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MARTENSITA

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Resumen de los aceros y TT

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Resumen de los aceros y TTbull Los aceros presentan la particularidad de que a altas temperaturas se forma

la fase FCC gama deformable que acepta carbono

bull Al enfriarla bajo 700degC esta fase NO existe bajo condiciones de equilibrio yse debe formar otras dos fases alfa ndash BCC ndash ferrita que no acepta carbono yFe3C compuesto que contiene 67C

bull Al variar el contenido de carbono entre 0 y 08 bajo TT de enfriamientosde normalizado y recocido se forman cantidades variables de perlita( α +Fe3C)

bull Al templar un acero NO seda tiempo para que se forme la fase Fe3C y alfahellip

No hay tiempo para que difunda el C entre estas fases Por ello el sistema altemplarlo se forma una nueva fasehellip MARTENSITA que contiene lamisma composicioacuten de la austenita pero otra estructura

bull La martensita es la fase metaacutelica maacutes dura de las posibles del Fe y su durezay fragilidad aumenta hasta un maacuteximo con un 08C

bull La martensita es una estructura deseada al templar un acero pero deberevenirse para eliminar la elevada fragilidad de ella

bull En soldadura de los aceros la martensita es INDESEADA pero se formacomo consecuencia del proceso de soldadura Este tema seraacute explicadocuando se analice la soldadura de los aceros

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Diagrama

de faseshipoteacutetico

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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Conclusioacuten y anaacutelisis final

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos

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y fbull Los diagramas de fases son graacuteficos empiacutericos disponibles para

comprender las respuestas de diversos materiales frente a lostratamientos teacutermicos solidificacioacuten posibilidades dedeformacioacuten plaacutestica formacioacuten de escorias en el aacuterea dealimentoshellip

bull Bajo condiciones de equilibrio es posible predecir las distintas fases en cantidad y composicioacuten en la medida de contar con ellosbull Conocida las condiciones de equilibrio es posible ldquohacer lesordquo al

sistemahellip al evitar mediante el tratamiento teacutermico de temple

(quench)ndash Caso de los duraluminiosndash Caso de los aceros

bull Los diagramas de fases permiten analizar las segregaciones que se

producen en la solidificacioacutenbull Los diagramas de fases permiten con algo de estudio analizar la

microestructura de los diferentes materiales bajo condiciones deenfriamientos y calentamientos lentos