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Instituto de Postgrado de la Facultad de Ingeniería Ciencias Físicas y Matemática Maestría en Ingeniería de Organización y Producción

Tarea N.5 TEMA: Escoger 5 ejercicios del diagrama de fase Fe-c y 5 ejercicios de diagramas TTT Juan Fernando Asqui Merino DESARROLLO 12-49 Para una aleación de Fe-035%C, determine a) b) c) d) e)

La temperatura a la que la austenita empieza primero a transformarse al enfriarse El microconstituyente primario que se forma La composición y cantidad de cada fase presente a 728 °C La composición y cantidad de cada fase presente a 726°C La composición y cantidad de cada microconstituyente presente a 726 °C

a) A 800°C la austenita se empieza a transformar en ferrita alfa b) Se forma ferrita alfa c) 𝑇 = 728°𝐶 𝐶𝛼 = 0.0218 % ; 𝐶𝛾 = 0.77 % 𝐶𝛾 − 𝐶𝑜 0.77 − 0.35 %𝛼 = × 100% = × 100% = 56.13% 𝐶𝛾 − 𝐶𝛼 0.77 − 0.0218 %𝛾 = 100% − 56.13 = 43.87% d) 𝑇 = 726°𝐶 Introducción a la Ciencia de Materiales

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𝐶𝛼 = 0.0218 % ; 𝐶𝐹𝑒3𝑂 = 6.67 % 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝑜 6.67 − 0.35 %𝛼 = × 100% = × 100% = 95.06% 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝛼 6.67 − 0.0218 %𝐹𝑒3𝑂 = 100% − 95.06 = 4.93% e) %𝑝𝑒𝑟𝑙𝑖𝑡𝑎 = 95.06% − 56.13 = 38.93% %𝛼𝑝𝑟𝑜𝑒𝑢𝑡𝑒𝑐𝑡𝑜𝑖𝑑𝑒 = 56.13% 12-50 para una aleacion de Fe-1.15% C, determine a) b) c) d) e)

La temperatura a la que la austenita primero empieza a transformarce al enfriarse El microconstituyente primario que se forma La composición y cantidad de cada fase presente a 728°C La composición y cantidad de cada fase presente a 726°C La composición y cantidad de cada microconstituyente presente a 726°C

a) A 850°C la austenita se empieza a transformar en cementita b) Se forma cementita c) 𝑇 = 728°𝐶 𝐶𝛾 = 0.77 % ; 𝐶𝐹𝑒3𝑂 = 6.67 % 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝑜 6.67 − 1.15 %𝛾 = × 100% = × 100% = 93.55% 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝛾 6.67 − 0.77 %𝐹𝑒3𝑂 = 100% − 93.55 = 6.45% Introducción a la Ciencia de Materiales

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d) 𝑇 = 726°𝐶 𝐶𝛼 = 0.0218 % ; 𝐶𝐹𝑒3𝑂 = 6.67 % 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝑜 6.67 − 1.15 %𝛼 = × 100% = × 100% = 83.03% 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝛼 6.67 − 0.0218 %𝐹𝑒3𝑂 = 100% − 83.03 = 16.97% e) %𝐹𝑒3𝑂 𝑝𝑟𝑜𝑒𝑢𝑡𝑒𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜 = 6.4% %𝑝𝑒𝑟𝑙𝑖𝑟𝑎 = 16.97 − 6.4% = 10.57% 12-51 Un acero contiene 8% de cementita y 92% de ferrita a temperatura ambiente. Estime el contenido de carbono del acero. ¿el acero es hipoeutectoide o hipereutectoide?

𝐶𝐹𝑒3𝑂 = 6.67 ; 𝐶𝛼 = 0 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝑜 6.67 − 𝑥 %𝛼 = × 100% = × 100% = 92% 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝛼 6.67 − 0 6.67 − 𝑥 = 0.92(6.67) 𝑥 = 0.53% Es acero es hipoeutectoide. 12-52 Un acero contiene 18% de cementita y 82% de ferrita a temperatura ambiente. Estime el contenido de carbono del acero. ¿el acero es hipoeutectoide o hipereutectoide? 𝐶𝐹𝑒3𝑂 = 6.67 ; 𝐶𝛼 = 0 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝑜 6.67 − 𝑥 %𝛼 = × 100% = × 100% = 82% 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝛼 6.67 − 0 6.67 − 𝑥 = 0.82(6.67) 𝑥 = 1.2% El acero es hipereutectoide Introducción a la Ciencia de Materiales

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12-54 Un acero contiene 94% de perlita y 6% de cementita primaria a temperatura ambiente. Estime el contenido de carbono de hierro. ¿el acero es hipoeutectoide o hipereutectoide? 𝐶𝐹𝑒3𝑂 = 6.67 ; 𝐶𝛾 = 0.77 𝐶𝑜 − 𝐶𝛾 𝑥 − 0.77 %𝐹𝑒3𝑂 = × 100% = × 100% = 6% 𝐶𝐹𝑒3𝑂 − 𝐶𝛾 6.67 − 0.77 𝑥 − 0.77 = 0.06(5.9) 𝑥 = 1.124% 12-75 describa la microestructura de un acero eutectoide que a sido calentado a 800 °C templado a 300°C y mantenido así durante 10 s y finalmente templado a temperatura ambiente.

T= 800°C:

100% austenita

T=300°C:

100% austenita

T=25°C:

100% martensita con dureza de 68 HRC

12-74 Describa la microestructura y dureza de un acero eutectoide que ha sido calentado a 800 °C templado a 650°C y mantenido así durante 500 s y finalmente templado a temperatura ambiente.

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T=800°C:

100% austenita

T=650°C:

100% perlita, dureza de 26 HRC

T=25°C:

100% perlita, dureza de 26HRC

12-76 describa la microestructura de un acero eutectoide que a sido calentado a 800 °C templado a 300°C y mantenido así durante 10 s templado a temperatura ambiente y luego recalentado a 400°C antes de ser enfriado otra vez

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T=800°C:

100% austenita

T=300°C:

100% austenita, dureza de 52 HRC

T=25°C:

100% martencita, dureza de 26HRC

T=400°C:

100% martencita, dureza de 42 HRC.

T=25°C

100% martencita normalizada, dureza de 42 HRC

12-73 Describa la dureza y la microestructura de un acero eutectoide que ha sido calentado a 800 °C durante 1 hora, templado a 350°C y mantenido así durante 750 s y templado a temperatura ambiente

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T=800°C:

100% austenita

T=350°C:

70% bainita,30% austenita

T=350°C t=750 s: T=25°C:

100% bainita, dureza de 47 HRC

100% bainita, dureza de 47 HRC.

12-90 Describa el tratamiento térmico completo necesario para producir un acero eutectoide templado y revenido que tenga una dureza de menos 50 HCR. Incluya la temperatura necesaria

1. Calentar a una temperatura de 800°C aproximadamente Introducción a la Ciencia de Materiales

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2. Templar hasta una temperatura menor a 130°C para que se forme 100% martencita 3. Normalizar a una temperatura de aproximadamente T=350°C y enfriar al aire.

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