03.DIAGRAMA TTT.ppt

Diagrama ensayo destructivo

1. Ing. Jaime González Vivas

2. Dospuntosdebentenerencuenta:
1.Lamartensitaseformasólodelaaustenita
casiinstantáneamenteabajastemperaturas.
2.Silaaustenitasetransformaauna
temperaturamayoraunaestructuraestablea
temperatura ambiente, un rápido
enfriamientonocambiaráelproductode
transformación.Enotraspalabras,silaperlita
seformaa704°C,laperlitaseráexactamente
lamismaatemperaturaambientenoimporta
quétandrásticamentesetemple,yaqueno
hayrazónparaquelaperlitacambie.

4. Construcción de un diagrama TTT.
Lospasosquegeneralmentesesiguenparadeterminarun
diagramaTTTson:
1.Cortarungrannúmerodemuestras.Laseccióntransversal
tienequeserpequeñaparaquereaccionerápidamentealos
cambiosdetemperatura.
2.Colocarlasmuestrasenelhornoalatemperaturade
austenitizaciónadecuada(paraunacero1080esta
temperaturaesde774°C,aproximadamente).Sedebendejar
alatemperaturadadaporuntiemposuficienteparaquetoda
laestructuradelacerosetransformeenaustenita.
3.Colocarlasmuestrasenunbañodesalfundidaquese
mantengaaunatemperaturaconstantesubcrítica(por
ejemplo704°C),esdecir,aunatemperaturapordebajodela
líneaA
1.

5. 4.Despuésdevariarlosintervalosdetiempoenel
bañodesal,cadamuestrasetemplaenaguafríao
ensalmueraenfríadaconhielo.
5.Despuésdelenfriamiento,acadamuestrasele
tomaladurezayseestudiamicroscópicamente.
6.Lospasosanterioresserepitenadiferentes
temperaturassubcríticashastaquesedeterminen
suficientespuntosparagraficarlascurvasenel
diagrama.

7. Lamuestra1,despuésde30segundosa704°C
ytemplada,mostrósólomartensitaa
temperaturaambiente.Comolamartensitase
formasólodelaaustenitaabajastemperaturas,
significaquealfinaldelos30segundosa704
°Csólohabíaaustenitapresenteyquela
transformacióntodavíanohabíaempezado.La
muestra2,despuésde6horasa704°Cy
templada,revelóun95%demartensitay5%de
perlitagruesaatemperaturaambiente,significa
quealfinaldelas6horasa704°Chabía95%de
austenitay5%deperlitagruesa.Empleandoel
mismo razonamientoanteriorsepueden
estudiarelavancedetransformacióndelas
muestrasrestantes.

10. Zonas que integran un diagrama TTT.
EnlafigurasemuestraundiagramaTTT,deunacero
eutectoide,enelcualsemuestranlaszonasquelo
integran.
PorarribadeA
1,laaustenitaesestable.Eláreaala
izquierdadelprincipiodelatransformaciónconsta
deaustenitainestable;eláreaaladerechadelalínea
delfindelatransformacióneselproductoalquese
transformarálaaustenitaatemperaturaconstante;y
eláreaentreelprincipioyelfindelatransformación,
constadetresfases,austenita,ferritaycarburo,o
austenitamáselproductoalquesetransforma.El
puntoalprincipiodelalíneadetransformaciónmás
alejadoalaizquierdaseconocecomonarizdel
diagrama.

12. LalínearectaM
S,representalatransformaciónde
laaustenitaenmartensitaaunatemperatura
constante.Enalgunosdiagramas,losdatosde
formacióndelamartensitaseobtuvieron
medianteunatécnicametalográfica;oconla
fórmula:
M
S=500–350*(%C)–40*(%Mn)–35*(%V)
–20*(%Cr)–17*(%Ni)–10*(%Cu)–
10*(%Mo)–5*(%W)+15*(%Co)+30*(%Al)
M
F,querepresentalatemperaturaalacual
terminalatransformación,lascualesdependende
lacantidaddecarbonoqueestépresente,como
semuestraenlafigura2.4.

13. Figura 2.4.-Temperaturas de formación de la martensita en función del contenido
de carbono

20. Efecto de los elementos aleantes
Elefectodeloselementosaleantes(por
ejemplo,Cr,Ni,Si,Mn,Mo,Ti,etc.),enel
diagramaTTT,esdesplazardichodiagrama
ahacialaderecha,estosedebeaquese
difundenmáslentamenteenelhierroque
enelcarbono.Dehecho,esfácilenfriar
muchosacerosdebajaaleaciónhasta
temperaturaambienteevitandototalmente
lanarizdelacurvadetransformacióny
formarasímartensita.

26. Transformación de la austenitaen perlita.
Enelproductodelatransformaciónporencima
delaregióndelanarizesperlita.De717°Ca
550°C, la austenita se transforma
isotérmicamenteenhierroα+carburodehierro
enlaformadeperlita.Siunacerosetemplajusto
pordebajodelatemperaturaeutectoide,la
austenitasésubenfríasólounpoco.Serequieren
tiemposprolongadosantesdequeseformen
núcleosestablesparalaferritaylacementita.
Despuésdequelaperlitaempiezaacrecer,los
átomossedifundenrápidamente,atemperaturas
muypróximasaleutectoide,paraformarláminas
deferrita(α)ydeFe
3C,aestamicroestructurase
lellamaperlitagruesa

28. Transformación de la austenita en bainita.
Aunatemperaturajustopordebajodela
narizdeldiagramaTTT(aproximadamente
550°C),yhastalatemperaturaM
S,apareceun
microconstituyentedeferritaycementita,la
nucleaciónocurrerápidamenteperola
difusióneslenta.No sedetecta
transformaciónhastatiemposunpoco
mayores,ylostiemposdetransformación
totalseincrementandebidoauncrecimiento
muylento.

29. Además, setieneunamicroestructura
diferente.A bajastemperaturas de
transformación,laslaminillasenlaperlita
tendríanquesersumamentedelgadasyen
consecuencia,elárealímiteentrelaferrritay
laslaminillasFe
3Cseríamuygrande.Debidoa
laenergíaasociadaconlainterfaseferrita–
cementita,laenergíatotaldelacerotendrían
quesermuyalta.Elaceropuedereducirsu
energíainternapermitiendoquelacementita
seprecipitecomo partículasdiscretas
redondeadasenunamatrizdeferrita.Este
nuevomicroconstituyente,oarreglodeferrita
ycementita,esllamadobainita.

34. Transformación de la austenita en martensita.
Pordebajode215°Cyhasta–20°C,la
austenitasetransformadeunamanera
bastantediferentealastransformaciones
isotérmicasquesemencionaron con
anterioridadalacualseledenomina
martensita.
Lamartensitaseobtieneenfriando
rápidamenteelacerodesdelazona
austenítcahastaunatemperaturainferiora
M
S.