TRATAMIENTOS TÉRMICOS DEL ACERO HERRAMIENTA: NOCIONES BÁSICAS

Transcripción

1 CAPÍTULO 3 TRATAMIENTOS TÉRMICOS DEL ACERO HERRAMIENTA: NOCIONES BÁSICAS

2 Parámetro en las fases α y δ (Å) Parámetro en las fases γ (Å) PRINCIPIOS DE METALURGIA FÍSICA Alotropía del hierro d Fase a o ferrita a g Fase g o austenita

3 Aceros al Carbono Equilibrio: - Solubilidad del C en la Austenita > ferrita - Formación de Fe 3 C. - Transformaciones reversibles: g a + Fe 3 C - Involucran difusión. Diagrama de equilibrio Fe-C. (1)*

4 Transformación Martensítica Ocurre cuando no existe tiempo para el equilibrio; Enfriamiento rápido martensita (+ importante del sistema Fe-C) No depende del tiempo, apenas de la tempertura: - Ms = Temperatura de Inicio de transformación martensítica; - Mf = Temperatura final de transformación martensítica; Estructura de la Martensita: - Próxima a la ferrita (con el eje c deformado); (2)*

5 T (ºC) Templado BAJA ALEACIÓN El templado puede definirse como: el enfriamiento rápido del acero de una temperatura debidamente superior a su temperatura crítica (temperatura A1), en un medio como aceite, agua, salmuera o, hasta mismo, el aire ALTA ALEACIÓN C P La curva de enfriamiento debe pasar por la izquierda del codo de la curva TRC, evitando así la transformación de la austenita en perlita o ferrita Ms M 15ºC/s 3ºC/s 0,5ºC/s 0,2ºC/s 0,1ºC/s 30ºC/s 5ºC/s 1ºC/s 0,3ºC/s 0,15ºC/s 0,0 825HV 781HV 719HV 684HV 570HV 813HV 806HV 748HV 723HV 661HV Tempo (s)

6 Austenización La austenización debe promover, necesariamente, la transformación de toda la ferrita en austenita. Sin embargo, no siempre es posible (y también no es preciso o deseable) la disolución total de los carbonatos en la austenita. Cuanto más alta la temperatura, mayor la fracción de carbonatos que puede disolverse. No obstante, la temperatura de austenización no puede ser excesivamente alta. T aust muy alta * Crecimiento de grano exagerado * Puede causar la quema Existe una temperatura adecuada a cada acero y a cada aplicación!

7 Revenido Elimina la dureza y la fragilidad de la martensita. Varias etapas (3)*

8 Endurecimiento Secundario Sucede solamente en aleaciones de acero; Aumento de la dureza luego de revenido; Es el resultado de dos factores: 1- Transformación de la austenita retenida; 2- Precipitación Secundaria. (4)*

9 Revenidos Múltiples g M M rv M rv g M Austenización Templado 1er. Revenido 2do. Revenido

10 CAPÍTULO 3b: TRATAMIENTOS DE SUPERFICIE

11 Introducción Problemática: en general, aumento de la dureza disminución de la tenacidad. Tratamientos superficiales: tienen por objetivo aumentar la dureza de la superficie sin alterar el núcleo del molde consigue alta resistencia al desgaste sin pérdida de tenacidad. Dos tipos de tratamiento: * Difusión: nitruración, cementación y carbonitruración * Recubrimientos: PVD y CVD. Tratamientos superficiales también pueden mejorar el desmolde, por la variación del índice de fricción. Para no alterar la dureza del núcleo, la temperatura de tratamiento superficial debe ser como máximo de 50 ºC menor que la del revenido.

12 Nitruración y Cementación Capas del orden de 50 a 200 mm; Dureza de 600 a 1200 HV, dependiendo del acero. Capa Cementada Capa Nitrurada Importante: evitar precipitación en los contornos del grano y capa blanca extensa

13 PVD Capas del orden de 50 a 200 mm; Durezas de 2000 a 3000 HV, dependiendo del acero. Disminuye el contacto (corrosión) con el Al líquido. Ayuda en la erosión, debido a su mayor resistencia al desgaste. Cambia el índice de fricción de la superficie y la adherencia del lubricante (desmoldante). Acero Rápido con recubrimento de PVD

14 Traduccion de graficos (1)* Temperatura Líquido Línea Liquidus Línea Solidus Hierro Fundido Acero (2)* Dureza Rockwell C Dureza máxima Dureza media en aleaciones de acero de tenor medio en liga Tenor de Carbono

15 (3)* Dureza Rockwell C Dureza Resistencia al choque Resistencia al choque Charpa-Kgm Temperatura de revenido C (4)* Descomposición de la Martensita Dureza Curva de revenido de acero rápido Endurecimiento por precipitación, causado por carbonatos especiales. Temperatura de revenido