Constituyentes y tratamientos térmicos de los aceros

Constituyentes de las fundiciones

Grafito: aparece por descomposición de la cementita a través de un enfriamiento lento y bajo la acción de elementos grafizantes como el silicio. Lebedurita: aleación eutéctica de cementita y austenita que al enfriarse se descompone en perlita y cementita. Diagrama hierro-carbono: 1- La línea ACD es la de líquidos, a partir de la cual empiezan a solidificar las aleaciones, AECF es el final de solidificación. 2- Punto A solidificación del hierro puro, C aleación eutéctica, con 4,3 de C, E máxima solubilidad del carbono en hierro, D límite del diagrama al 6,67% cementita pura, S eutectoide la austenita se transforma en perlita 0,89% de C. Tratamientos térmicos de los aceros: Calentamiento: el calentamiento debe ser de tal forma que la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior sea mínima, la duración del calentamiento depende del diámetro de la pieza. AC1= 723ºC ACM= 723-1130ºC AC3= 910-723ºC. Influencia de la temperatura en el tamaño del grano: Al calentar desde la temperatura de ambiente hasta los puntos de transformación el grano disminuye de tamaño, y aumenta de tamaño al aumentar la temperatura por encima del punto de transformación.

Constituyentes estructurales de los aceros

Ferrita: hierro alfa casi puro, constituyente más blando. Cementita: carburo de hierro, tiene 6,67% de carbono. Constituyente más duro, es frágil. Perlita: compuesto eutectoide formado por láminas de ferrita y cementita. Austenita: solución sólida de carburo de hierro en hierro. Solo es estable a temperaturas elevadas. En aceros de elevado % de aleación puede ser estable a la temperatura ambiente. Martensita: constituyente de los aceros templados al máximo de dureza. Al enfriarse rápidamente no puede expulsar a la cementita.

Temperatura de temple

Los aceros hipoeutectoides deben calentarse a la temperatura de Ac3 + 50ºC y los hipereutectoides a Ac1 + 50ºC. En los hipoeutectoides a temperaturas inferiores a Ac3, aparece la ferrita, para hacerla desaparecer hay que calentarla a 50ºC del punto Ac3. En los hipereutectoides la temperatura de calentamiento es menor porque no existe la ferrita, se puede templar aunque la transformación en austenita no sea total porque la cementita es muy dura. Tiempo de calentamiento: depende del diámetro o espesor de la pieza, la permanencia en el horno es necesaria para que la austenización sea total para los aceros hipoeutectoides y parcial para los hipereutectoides. Velocidad de enfriamiento: tiene que ser elevada para evitar que se produzcan transformaciones de la austenita antes de martensita y superior a la velocidad crítica de temple. Tipos de temple: -Temple continuo (completo, hipo e incompleto, hiper) -Temple escalonado (isotérmico) -Temple superficial. Temple superficial: se basa en un calentamiento superficial muy rápido de tal forma que solo una capa delgada alcance la temperatura de austenización seguido de un enfriamiento también rápido. Aceros de cementación: Pueden ser al carbono y aleados, su contenido en carbono es siempre menor de 0,2%. Se dividen en 3 grupos: Aceros al carbono, aceros débilmente aleados y aceros de alta aleación. Tipos de hornos: -Para combustibles sólidos -Para combustibles líquidos -Para combustibles gaseosos -Eléctricos