6. Curvas CCT
Transformaciones de enfriamiento continuo de la austenita Curvas CCT Ing. Norberto D. Ñique G. Curvas CCT y su relaci
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Transformaciones de enfriamiento continuo de la austenita Curvas CCT
Ing. Norberto D. Ñique G.
Curvas CCT y su relación con las curvas TTT Cuando la austenita se enfría continuamente desde el campo en que es estable, el tiempo para el cual comienzan las transformaciones no coincide con el que indica la curva TTT. Esto se debe a que para cada temperatura existe un período de incubación diferente. La austenita enfriada continuamente pasa cierto tiempo por un rango de temperaturas donde los períodos de incubación son grandes y por eso se retrasa respecto de lo que indican las curvas TTT.
Curvas CCT y su relación con las curvas TTT Acero eutectoide T A1
Diagrama TTT: curva de inicio
Diagrama CCT
Ms
log t
Curvas CCT y su relación con las curvas TTT Acero eutectoide T A1
Diagrama TTT: curva de finalización
Diagrama CCT Ms
log t
Curvas CCT y su relación con las curvas TTT Acero eutectoide T A1
Diagrama TTT Diagrama CCT
Ms
log t
Curvas CCT y su relación con las curvas TTT Acero eutectoide T A1
Diagrama TTT Diagrama CCT
Ms
log t
Diagrama CCT para un acero hipoeutectoide
T A3 A1
F
P
B
Ms
M log t
Ciclos térmicos sobre diagrama CCT de un acero hipoeutectoide T A3 A1
Ms
F B
P
Ciclo 1: F+P. Tamaño de grano ferrítico grueso, perlita gruesa.
1
Fracción de ferrita y perlita cercanas a las de equilibrio
M log t
Ciclos térmicos sobre diagrama CCT de un acero hipoeutectoide T
A3 A1
Ms
F B
Ciclo 2: F+P. Menores temperaturas de transformación que el ciclo 1.
P
Tamaño de ferrítico más perlita fina.
2
grano fino,
Fracción de ferrita menor que la de equilibrio. Perlita diluida.
M log t
Ciclos térmicos sobre diagrama CCT de un acero hipoeutectoide T
A3 A1
Ms
F
P
B M
Ciclo 3: F+P+B. Tamaño de grano ferrítico medio, perlita fina. Pequeña fracción de bainita.
3 log t
Ciclos térmicos sobre diagrama CCT de un acero hipoeutectoide T
A3 A1
F
P
Ciclo 4: F+B+M. Al llegar a Ms queda austenita sin transformar pues no se ha cortado la curva de finalización.
B
Ms
Esta austenita transforma a martensita al cruzar Ms y Mf.
M 4
log t
Ciclos térmicos sobre diagrama CCT de un acero hipoeutectoide T A3 A1
Ms
F
P
Ciclo 5: M. Esta sería la mínima velocidad de enfriamiento necesaria para lograr un 100% de martensita (teórico, pues en realidad siempre queda una fracción de austenita retenida).
B M 5
log t
Se denomina velocidad crítica de temple.
Variación de las propiedades mecánicas con la velocidad de enfriamiento Al aumentar la velocidad de enfriamiento de la austenita, las transformaciones ocurren en un rango de temperaturas más bajas y en consecuencia los microconstituyentes son más finos (menor tamaño característico de los cristales de ferrita, y menor tamaño de los carburos). Esto conduce a una mayor dureza en el acero. El control de la velocidad de enfriamiento en un CCT es equivalente al control de la temperatura de transformación en un TTT, a mayor velocidad se logrará mayor dureza y resistencia mecánica en el acero. Las estructuras que surgen de enfriamientos continuos son más complejas que las de las transformaciones isotérmicas debido a que al barrer un rango amplio de temperaturas de transformación, se pueden obtener mezclas muy variadas de varios microconstituyentes.
Isothermal transformation (upper) and CCT (lower) diagrams for AISI 4130 steel. Curva TTT y CCT para un acero de baja aleación.
Curvas CCT para dos aceros de igual composición química excepto por el contenido de 0,004 %B en el acero de la curva inferior.
F+A
F+A F+P+A F+B+A
F+P+B+A
F+P+A F+B+A
F+P+B+A F+B+M+A
F+B+M+A
Estructuras resultantes de enfriamientos continuos en un acero al C de 0,4%C. (a) F+P (b) F+P. Se nota una menor fracción de F que en (a). (c) Poca F en bordes de grano. El resto no se resuelve. Probablemente se trate de P y B. (d) P+B+M. La P son los nódulos circulares, la B se ve como listones paralelos. Las áreas claras son M.
Estructuras resultantes de enfriamientos continuos en un acero al C de 0,4%C. (e) B+P+M. La M se ataca mucho más lentamente que la B y la P de modo que queda como áreas claras. (f) B+P+M. Se nota una mayor fracción de M y poca B y P nucleadas en los bordes de grano de la antigua austenita
A CCT diagram for 1.25Cr-0.20 Mo steel SAE/AISI 4140 that was austenitized at 860 °C. The vertical lines in the upper diagram give the cooling rate for the center of bars with different diameters when quenching in different media.
The lower part of the figure shows the hardness after hardening and tempering (T) at various temperatures.
Diagrama CCT con la estructura que se obtiene en el centro de barras redondas cuando se enfrían en diferentes medios.
Bibliografía 1.
2.
Totten George E., Ph.D. FASM (2006). Steel heat treatment handbook. Portland State University. Portland. Oregon. U.S.A. Editorial Taylor & Francis. Antery Guillermo. (2006) Aceros. Universidad San Martin. Instituto J. Sabato. Comisión Nacional de Energía Atómica. Maestría en Ciencia y Tecnología de los Materiales.