Ing. Norberto D. Ñique G.

Transformaciones de enfriamientocontinuo de la austenita

Curvas CCT

Curvas CCT y su relación con las curvas TTT

Cuando la austenita se enfría continuamente desde el campo en que esestable, el tiempo para el cual comienzan las transformaciones no coincidecon el que indica la curva TTT.Esto se debe a que para cada temperatura existe un período de incubacióndiferente. La austenita enfriada continuamente pasa cierto tiempo por unrango de temperaturas donde los períodos de incubación son grandes ypor eso se retrasa respecto de lo que indican las curvas TTT.

T

log t

Ms

A1

Diagrama CCT

Diagrama TTT: curva de inicio

Curvas CCT y su relación con las curvas TTTAcero eutectoide

T

log t

Ms

A1

Diagrama CCT

Diagrama TTT: curva de finalización

Curvas CCT y su relación con las curvas TTTAcero eutectoide

T

log t

Ms

A1

Diagrama CCT

Diagrama TTT

Curvas CCT y su relación con las curvas TTTAcero eutectoide

T

log t

Ms

A1

Diagrama CCT

Diagrama TTT

Curvas CCT y su relación con las curvas TTTAcero eutectoide

T

log t

Ms

A1

Diagrama CCT para un acerohipoeutectoide

A3

B

M

F P

T

log t

Ms

A1

Ciclos térmicos sobre diagrama CCTde un acero hipoeutectoide

A3

B

M

F P

Ciclo 1: F+P. Tamaño degrano ferrítico grueso,perlita gruesa.

Fracción de ferrita yperlita cercanas a las deequilibrio

1

T

log t

Ms

A1

Ciclos térmicos sobre diagrama CCTde un acero hipoeutectoide

A3

B

M

F P

Ciclo 2: F+P. Menorestemperaturas detransformación que elciclo 1.

Tamaño de granoferrítico más fino,perlita fina.

Fracción de ferritamenor que la deequilibrio. Perlitadiluida.

2

T

log t

Ms

A1

Ciclos térmicos sobre diagrama CCTde un acero hipoeutectoide

A3

B

M

F PCiclo 3: F+P+B. Tamaño de granoferrítico medio, perlita fina.

Pequeña fracción de bainita.

3

T

log t

Ms

A1

Ciclos térmicos sobre diagrama CCTde un acero hipoeutectoide

A3

B

M

F P Ciclo 4: F+B+M. Al llegar aMs queda austenita sintransformar pues no se hacortado la curva definalización.

Esta austenita transforma amartensita al cruzar Ms y Mf.

4

T

log t

Ms

A1

Ciclos térmicos sobre diagrama CCTde un acero hipoeutectoide

A3

B

M

F P Ciclo 5: M. Esta sería lamínima velocidad deenfriamiento necesaria paralograr un 100% de martensita(teórico, pues en realidadsiempre queda una fracciónde austenita retenida).

Se denomina velocidad críticade temple.

5

Variación de las propiedades mecánicas con la velocidadde enfriamiento

Al aumentar la velocidad de enfriamiento de la austenita, las transformacionesocurren en un rango de temperaturas más bajas y en consecuencia losmicroconstituyentes son más finos (menor tamaño característico de los cristalesde ferrita, y menor tamaño de los carburos). Esto conduce a una mayor dureza enel acero.El control de la velocidad de enfriamiento en un CCT es equivalente al control dela temperatura de transformación en un TTT, a mayor velocidad se lograrámayor dureza y resistencia mecánica en el acero.

Las estructuras que surgen de enfriamientos continuos son más complejas quelas de las transformaciones isotérmicas debido a que al barrer un rango amplio detemperaturas de transformación, se pueden obtener mezclas muy variadas devarios microconstituyentes.

Curva TTT y CCT para un acero de baja aleación.

Isothermal transformation(upper) and CCT (lower)diagrams for AISI 4130 steel.

Curvas CCT para dos aceros deigual composición químicaexcepto por el contenido de 0,004%B en el acero de la curvainferior.

F+A

F+P+B+AF+B+A

F+B+M+A

F+P+A

F+A

F+P+B+A

F+B+A

F+B+M+A

F+P+A

Estructuras resultantes deenfriamientos continuos en un aceroal C de 0,4%C.(a) F+P(b) F+P. Se nota una menor fracciónde F que en (a).(c) Poca F en bordes de grano. Elresto no se resuelve. Probablementese trate de P y B.(d) P+B+M. La P son los nóduloscirculares, la B se ve como listonesparalelos. Las áreas claras son M.

Estructuras resultantes deenfriamientos continuos en un aceroal C de 0,4%C.(e) B+P+M. La M se ataca muchomás lentamente que la B y la P demodo que queda como áreas claras.(f) B+P+M. Se nota una mayorfracción de M y poca B y Pnucleadas en los bordes de granode la antigua austenita

A CCT diagram for 1.25Cr-0.20Mo steel SAE/AISI 4140 thatwas austenitized at 860 °C.

The vertical lines in the upperdiagram give the cooling rate forthe center of bars with differentdiameters when quenching indifferent media.

The lower part of the figureshows the hardness afterhardening and tempering (T) atvarious temperatures.

Diagrama CCT con la estructura que se obtiene en el centro de barras redondascuando se enfrían en diferentes medios.

1. Totten George E., Ph.D. FASM (2006). Steel heat treatmenthandbook. Portland State University. Portland. Oregon. U.S.A.Editorial Taylor & Francis.

2. Antery Guillermo. (2006) Aceros. Universidad San Martin.Instituto J. Sabato. Comisión Nacional de Energía Atómica.Maestría en Ciencia y Tecnología de los Materiales.

Bibliografía