120 Questions
¿Cuál es el objetivo principal del austempering?
Obtener una mayor plasticidad y tenacidad
¿Qué ocurre durante la descomposición de la austenita en el austempering?
No se desarrollan tensiones en la pieza
¿Qué tipo de aceros se requieren para el austempering?
Aceros de alta templabilidad
¿Cuál es la ventaja del austempering en comparación con el bonificado?
Mayor plasticidad y tenacidad
¿Cuál es el objetivo principal del recocido en los aceros?
Obtener una estructura próxima al equilibrio con baja dureza, límite elástico y resistencia, junto a una alta plasticidad y tenacidad
¿Cuál es el tipo de recocido más habitual en los aceros?
Recocido total o de regeneración (Full Annealing)
¿Qué es lo que se logra al mantener la pieza a una temperatura constante en el austempering?
La transformación completa de la austenita en bainita
¿A qué temperatura se austeniza el acero en el recocido total o de regeneración?
A una temperatura ligeramente superior a A3
¿Qué tipo de tratamientos se utilizan con aceros de bajo contenido en carbono?
Tratamientos intercríticos
¿Cuál es el principal inconveniente del austempering?
Elevado precio de los aceros
¿Qué estructura se forma en los aceros hipoeutectoides en el recocido total o de regeneración?
Ferrita y perlita
¿Qué es lo que se busca en la industria con los tratamientos intercríticos?
Materiales de fácil conformabilidad, soldables y reparables
¿Por qué se aplica el recocido de homogeneización en los lingotes del acero?
Para eliminar la segregación de la composición química
¿Cuál es el resultado del enfriamiento lento en el horno apagado en el recocido total o de regeneración?
Se desarrollan completamente las transformaciones del diagrama
¿Qué propiedades se mejoran en los aceros hipoeutectoides mediante el recocido total o de regeneración?
Plasticidad y tenacidad
¿Qué tipo de acero puede formar bainita en el recocido total o de regeneración?
Aceros con alta templabilidad
¿Qué tipo de aceros se recomienda tratar con recocido isotérmico?
Aceros al carbono con poca cantidad de elementos de aleación
¿Cuál es la principal ventaja del recocido isotérmico en comparación con el recocido convencional?
Se obtiene una estructura más homogénea y fina
¿Qué sucede cuando se enfría rápidamente la pieza en estado austenítico hasta una temperatura dentro de la zona ferrítico-perlítica?
Se forma una estructura mixta de perlita y ferrita
¿Qué tipo de estructura se puede evitar formar en aceros de gran templabilidad mediante el recocido isotérmico?
Estructura bainítica
¿Qué se considera al realizar tratamientos isotérmicos?
El diagrama de transformación isotérmica del acero
¿Qué sucede después de mantener la temperatura dentro de la zona ferrítico-perlítica durante un cierto tiempo?
La pieza se saca del horno y se enfría rápidamente
¿Qué tipo de tratamientos tienen en común el enfriamiento rápido hasta una temperatura y luego se mantiene durante un cierto tiempo?
Tratamientos isotérmicos
¿Qué tipo de estructura se puede obtener en ciertas temperaturas de tratamiento mediante el recocido isotérmico?
Estructura completamente perlítica
¿Cuál es el objetivo principal de los tratamientos termomecánicos?
Conseguir simultáneamente alta resistencia y buena tenacidad
¿En qué rango de temperatura se produce la deformación plástica en el tratamiento termomecánico a alta temperatura?
Por encima de A3
¿Cuál es el tipo de tratamiento termomecánico que se produce durante la transformación de la austenita?
Clase II
¿Qué tipo de acero se utiliza habitualmente en el tratamiento termomecánico a alta temperatura?
Acero al carbono o de baja aleación Cr-Mn y Cr-Ni
¿Cuál es la última etapa del tratamiento termomecánico a alta temperatura?
Deformación plástica a T > A3
¿Qué tipo de estructura se puede obtener en el tratamiento termomecánico Clase II?
Perlita y martensita
¿Cuánto porcentaje de deformación plástica se puede alcanzar en el tratamiento termomecánico a alta temperatura?
40-50%
¿Cuál es el nombre del tratamiento termomecánico que se produce en la región entre la zona perlítica y la bainítica?
Ausforming
¿Cuál es el objetivo principal del tratamiento termomecánico?
Aumentar la resistencia mecánica del producto final
¿Qué parámetro es clave para evitar la recristalización dinámica durante el tratamiento termomecánico?
Velocidad de enfriamiento
¿Cuál es el rango de temperatura típico para la deformación plástica de la austenita en el proceso de ausforming?
450ºC a 550ºC
¿Qué resultado se obtiene al aplicar un revenido en el tratamiento termomecánico?
Mejora de la ductilidad
¿Qué característica es beneficiosa para el proceso de tratamiento termomecánico?
Aceros sin impurezas
¿Qué ventaja ofrece el tratamiento termomecánico HTMT en comparación con el temple + revenido convencional?
Mayor límite elástico
¿Cuál es el propósito de aplicar altos niveles de deformación en el proceso de ausforming?
Incrementar la resistencia mecánica
¿Qué condición es necesaria para la deformación plástica de la austenita en el proceso de ausforming?
Temperatura baja
¿Cuál es la razón principal por la que se aplica el tratamiento de ausforming solo a aceros muy aleados?
Porque requiere altas tensiones de deformación
¿Cuál es el resultado de la deformación en el tratamiento de ausforming?
Una estructura martensítica con alta resistencia mecánica
¿Qué ventaja tiene el tratamiento de ausforming en comparación con el temple y revenido convencional?
Mayor tenacidad a igual valor de resistencia
¿Cuál es el proceso que se realiza después de la deformación en el tratamiento de ausforming?
Un revenido
¿Qué característica es beneficiosa para el proceso de tratamiento termomecánico?
La alta ductilidad
¿Cuál es el propósito de la deformación plástica en el proceso de ausforming?
Afinar el grano y producir precipitación de carburos
¿Cuál es la temperatura de deformación en el proceso de isoforming?
En la zona perlítica
¿Cuál es la ventaja del isoforming en comparación con el ausforming?
No requiere revenido posterior
¿Cuál es la principal característica de la estructura final obtenida en el recocido total o de regeneración en aceros hipoeutectoides?
Una estructura ferrita y perlita
¿Cuál es la principal diferencia entre el recocido y el normalizado en cuanto a la estructura ferrítico/perlítica?
La estructura ferrítico/perlítica es más gruesa en el normalizado
¿Qué es lo que se busca lograr en el recocido de homogeneización?
Eliminar la segregación en la composición química del material
¿Qué tipo de acero es más propenso a formar bainita en el recocido total o de regeneración?
Aceros con alta templabilidad
¿Qué ocurre con la cantidad de perlita en el acero normalizado en comparación con el recocido?
Aumenta la cantidad de perlita
¿Cuál es el resultado del enfriamiento lento en el horno apagado en el recocido total o de regeneración?
Un desarrollo completo de las transformaciones del diagrama Fe-C
¿Por qué es el normalizado un tratamiento razonablemente económico?
Porque el enfriamiento se hace al aire
¿Qué sucede con la dureza y la resistencia en el acero normalizado en comparación con el recocido?
Aumentan la dureza y la resistencia
¿Qué es lo que se busca lograr en el recocido total o de regeneración?
Una estructura de equilibrio con baja dureza, límite elástico y resistencia a tracción
¿Qué ocurre con la tenacidad en el acero normalizado en comparación con el recocido?
No cambia la tenacidad
¿Qué tipo de tratamiento térmico se aplica a los lingotes del acero tras su solidificación?
Recocido de homogeneización
¿Qué es lo que se obtiene en el recocido total o de regeneración en aceros hipoeutectoides?
Una estructura ferrita y perlita
¿Qué sucede con la plasticidad en el acero normalizado en comparación con el recocido?
Disminuye la plasticidad
¿Qué tipo de aceros no se recomienda tratar con recocido isotérmico?
Aceros con gran cantidad de aleantes
¿Qué es lo que se busca lograr en el recocido de aceros?
Una estructura de equilibrio con baja dureza, límite elástico y resistencia a tracción
¿Cuál es el objetivo del normalizado en aceros hipoeutectoides?
Conseguir una estructura ferrítico/perlítica
¿Cuál es el resultado de enfriar rápidamente la pieza en estado austenítico hasta una temperatura dentro de la zona ferrítico-perlítica?
Se cruza la curva correspondiente al 99% de transformación
¿Qué tipo de piezas se pueden tratar con normalizado?
Piezas tras su forja o moldeo
¿Qué característica se busca evitar en los aceros de gran templabilidad mediante el recocido isotérmico?
La formación de bainita
¿Qué tipo de tratamientos tienen en común el enfriamiento rápido hasta una temperatura y luego se mantiene durante un cierto tiempo?
Tratamientos isotérmicos
¿Qué ventaja ofrece el recocido isotérmico respecto del recocido convencional?
Se obtiene una estructura más homogénea y fina
¿Qué tipo de estructura se puede obtener en ciertas temperaturas de tratamiento mediante el recocido isotérmico?
Completamente perlítica
¿Qué se considera al realizar tratamientos isotérmicos?
El diagrama de transformación isotérmica del acero
¿Qué sucede después de mantener la temperatura dentro de la zona ferrítico-perlítica durante un cierto tiempo?
Se saca la pieza del horno y se enfría al aire
¿Cuál es el propósito principal de los aceros TRIP?
Obtener alta resistencia y alta tenacidad de fractura
¿Qué temperatura es necesaria para la deformación plástica de la austenita en el proceso de ausforming?
Entre 250°C y 550°C
¿Cuál es la composición química habitual de los aceros TRIP?
10% Cr y 8% Ni
¿Qué tipo de estructura se obtiene en el proceso de ausforming?
Martensita
¿Cuál es la última etapa del proceso de ausforming?
Revenido final
¿Qué tipo de deformación se produce en el proceso de marforming?
Deformación inferior al 10%
¿Qué propiedad se mejora en los aceros TRIP?
Todas las anteriores
¿Qué tipo de aplicación se utiliza habitualmente para los aceros TRIP?
Fabricación de varillas
¿Cuál es el objetivo principal del normalizado en aceros hipoeutectoides?
Conseguir una estructura ferrítico-perlítica similar a la del recocido total
¿Qué ocurre con la cantidad de perlita en el acero normalizado en comparación con el recocido?
Aumenta
¿Por qué es el normalizado un tratamiento razonablemente económico?
Porque el enfriamiento se hace al aire
¿Qué sucede con la dureza y la resistencia del acero normalizado en comparación con el recocido?
Aumentan
¿Qué es lo que se busca lograr al aplicar un normalizado a piezas tras su forja o moldeo?
Producir una cierta homogeneización de composición
¿Qué es lo que se logra al tener una mayor cantidad de perlita en el acero normalizado?
Aumentar la dureza del acero
¿Qué sucede con la tenacidad del acero normalizado en comparación con el recocido?
Aumenta
¿Qué es lo que se busca evitar al enfriar lentamente en el normalizado?
Introducir nuevas tensiones internas de origen térmico
¿Cuál es el objetivo principal del recocido globular?
Obtener la máxima plasticidad en aceros de muy bajo carbono
¿Qué ocurre cuando se somete a deformación plástica en frío a un acero con estructura ferrítico-perlítica?
Se alargan los granos de ferrita y se multiplican las dislocaciones
¿Cuál es la temperatura del recocido contra acritud si se desea un proceso de restauración moderado?
Inferior a la temperatura de recristalización de la ferrita
¿Qué es lo que se elimina progresivamente durante el recocido contra tensiones?
Las tensiones residuales
¿Qué tipo de tratamiento es el recocido contra acritud?
Un calentamiento subcrítico
¿Qué tipo de aceros se benefician del recocido globular en cuanto a su maquinabilidad?
Aceros hipoeutectoides con alto carbono
¿Qué es lo que se produce en la estructura ferrítico-perlítica cuando se somete a deformación plástica en frío?
Todas las anteriores
¿Qué es lo que se busca con el recocido contra acritud?
Ablantar el material después de la deformación plástica
¿Cuál es el tipo de tratamiento termomecánico que se produce antes de la transformación de la austenita?
Clase I
¿Qué tipo de aceros se utiliza habitualmente en el tratamiento termomecánico a alta temperatura (HTMT)?
Aceros de baja aleación Cr-Mn y Cr-Ni
¿Cuál es la última etapa del tratamiento termomecánico a alta temperatura?
Homogeneización
¿Qué tipo de estructura se puede obtener en el tratamiento termomecánico Clase II?
Martensita
¿Cuál es el nombre del tratamiento termomecánico que se produce en la región entre la zona perlítica y la bainítica?
Ausforming
¿Cuánto porcentaje de deformación plástica se puede alcanzar en el tratamiento termomecánico a alta temperatura?
40-50%
¿Qué parámetro es clave para evitar la recristalización dinámica durante el tratamiento termomecánico?
Velocidad de deformación
¿Cuál es el rango de temperatura típico para la deformación plástica de la austenita en el proceso de ausforming?
1100-1200°C
¿Cuál es el propósito del tratamiendo de martempering en los aceros?
Evita la generación de tensiones peligrosas en la pieza
¿Qué ocurre durante el enfriamiento al aire posterior en el tratamiento de martempering?
Se produce la transformación martensítica
¿Por qué es necesario mantener la temperatura constante en el tratamiento de martempering?
Para evitar la generación de tensiones peligrosas en la pieza
¿Qué tipo de estructura se puede obtener en el tratamiento de austempering?
Estructura completamente bainítica
¿Qué es lo que se busca evitar en el tratamiento de martempering?
La generación de tensiones peligrosas en la pieza
¿Qué tipo de aceros se pueden tratar con el tratamiento de martempering?
Aceros con mucha templabilidad
¿Qué tipo de tratamiento se aplica después del tratamiento de martempering?
Revenido
¿Cuál es el resultado de la transformación martensítica en el tratamiento de martempering?
Se forma una estructura completamente martensítica
¿Cuál es el objetivo principal del tratamiento termomecánico tipo TRIP?
Obtener una alta ductilidad y alta tenacidad de fractura
¿Qué ocurre durante la deformación severa en el tratamiento termomecánico tipo TRIP?
Se produce la precipitación de carburos muy finos en la austenita
¿Qué tipo de aceros se utilizan habitualmente en el tratamiento termomecánico tipo TRIP?
Aceros inoxidables
¿Cuál es el rango de temperatura en el que se produce la deformación plástica en el tratamiento termomecánico tipo TRIP?
Entre 250°C y 550°C
¿Qué tipo de tratamiento termomecánico se produce durante la deformación en frío?
Marforming
¿Cuál es el propósito principal de la deformación en el tratamiento termomecánico tipo TRIP?
Obtener una alta tenacidad de fractura
¿Qué característica es beneficiosa para el proceso de tratamiento termomecánico tipo TRIP?
La alta composición de Ni
¿Cuál es el resultado final del tratamiento termomecánico tipo TRIP?
Una alta ductilidad y alta tenacidad de fractura
Study Notes
Tratamientos Térmicos de Acero
Recocido
- El objetivo general del recocido es obtener una estructura próxima al equilibrio con baja dureza, límite elástico y resistencia a tracción, junto a una alta plasticidad y tenacidad.
- Hay varios tipos de recocidos, según el objetivo concreto que se persiga:
- Recocido total o de regeneración (Full Annealing)
- Recocido de homogeneización
- Recocido globular
- Recocido contra acritud
Recocido Total o de Regeneración (Full Annealing)
- Es el recocido más habitual en los aceros.
- Su objetivo es obtener una estructura de equilibrio de acuerdo con el diagrama Fe-C.
- En los aceros hipoeutectoides, se austeniza a una temperatura ligeramente superior a A3.
- El enfriamiento se produce muy lentamente, lo que favorece que se desarrollen completamente las transformaciones del diagrama.
- La estructura final del recocido será ferrita y perlita.
Recocido de Homogeneización
- Se calienta el acero muy por encima de la temperatura A3.
- Objetivo: favorecer la homogeneización de la composición química en el material, eliminando en lo posible la segregación.
- Se aplica por ejemplo a los lingotes del acero tras su solidificación.
Tratamientos Isotérmicos
- Son tratamientos que tienen en común el que la austenita se enfría rápidamente hasta una temperatura, a la que se va a mantener durante un cierto tiempo.
- Para realizar estos tratamientos, hay que considerar el diagrama de transformación isotérmica del acero.
Recocido Isotérmico
- Se enfría rápidamente la pieza en estado austenítico hasta una temperatura dentro de la zona ferrítico-perlítica, manteniéndose a esa temperatura hasta cruzar la curva correspondiente al 99% de transformación.
- Ventajas del recocido isotérmico respecto del recocido convencional:
- Se obtiene una estructura más homogénea y fina.
- Se pueden conseguir mejores propiedades mecánicas.
- Se tarda un tiempo menor.
Martempering
- Se austeniza el acero, tras lo cual se enfría rápidamente por inmersión en sales fundidas hasta una temperatura dentro de la zona bainítica del diagrama de transformación isotérmica.
- Se mantiene la pieza a esa temperatura hasta que se consiga la transformación completa de la austenita en bainita.
Tratamientos Intercríticos
- En muchas aplicaciones en la industria, los materiales usados deben ser de fácil conformabilidad, soldables y reparables, manteniendo buenas propiedades mecánicas.
- Los tratamientos intercríticos se utilizan con aceros de bajo contenido en carbono (aleados o no).
Tratamientos Termomecánicos
- Buscan conseguir simultáneamente alta resistencia y buena tenacidad.
- Consisten en deformaciones plásticas previas, simultáneas o posteriores a las transformaciones alotrópicas de la austenita que se producirán durante los tratamientos térmicos.
Tratamiento Termomecánico a Alta Temperatura (HTMT)
- La deformación plástica alta temperatura se realiza en la región de estabilidad de la austenita (por encima de A3).
- Consta de una serie de etapas:
- Calentamiento a T > A3 y homogeneización.
- Deformación plástica a T > A3.
- Mantenimiento (opcional) a la temperatura de deformación.
- Enfriamiento rápido (temple).
- Revenido (para aliviar tensiones y mejorar tenacidad).
Ausforming
- La deformación de la austenita se produce a temperaturas en las que está en un estado metaestable, en la zona de la “bahía” entre las transformaciones perlítica y bainítica.
- La temperatura de deformación plástica de la austenita debe ser suficientemente baja para que no tengan lugar fenómenos de restauración ni de recristalización.
- Se aplican muy niveles altos de deformación (50 al 70%), para aumentar la resistencia mecánica del producto final.
Recocido
- El objetivo general del recocido es obtener una estructura próxima al equilibrio, con baja dureza, límite elástico y resistencia a tracción, junto a una alta plasticidad y tenacidad.
- Hay varios tipos de recocidos, dependiendo del objetivo concreto que se persiga.
- El recocido total o de regeneración (Full Annealing) es el recocido más habitual en los aceros.
- El objetivo del recocido total es obtener una estructura de equilibrio de acuerdo con el diagrama Fe-C.
- En los aceros hipoeutectoides, se austeniza a una temperatura ligeramente superior a A3, y el enfriamiento se produce muy lentamente para favorecer que se desarrollen completamente las transformaciones del diagrama.
- La estructura final del recocido será ferrita y perlita, y puede formarse bainita en aceros con alta templabilidad.
- La matriz de ferrita proporciona baja dureza, límite elástico y resistencia, pero bastante plasticidad y tenacidad.
Recocido de homogeneización
- El objetivo del recocido de homogeneización es favorecer la homogeneización de la composición química en el material, eliminando en lo posible la segregación.
- Se calienta el acero muy por encima de la temperatura A3, y se aplica por ejemplo a los lingotes del acero tras su solidificación.
- La etapa de calentamiento y enfriamiento deben hacerse muy lentamente para evitar introducir nuevas tensiones internas de origen térmico.
Normalizado
- El normalizado consiste en austenizar el acero a una temperatura por encima del punto crítico superior (A3 o Acm), y dejarlo enfriar al aire en calma.
- En aceros hipoeutectoides, el objetivo es conseguir una estructura ferrítico-perlítica similar a la del recocido total, pero más fina.
- Comparado con el recocido, en el normalizado, los granos de ferrita son más pequeños, el espesor de las láminas de ferrita y cementita dentro de la perlita es menor, y hay una mayor cantidad de perlita.
- El acero normalizado tiene más dureza, límite elástico y resistencia que el recocido, junto a un poco menos de plasticidad.
Tratamientos isotérmicos
- Los tratamientos isotérmicos tienen en común el que la austenita se enfría rápidamente hasta una temperatura, a la que se va a mantener durante un cierto tiempo.
- Para realizar estos tratamientos hay que considerar el diagrama de transformación isotérmica del acero.
- El recocido isotérmico se enfría rápidamente la pieza en estado austenítico hasta una temperatura dentro de la zona ferrítico-perlítica, y se mantiene a esa temperatura hasta cruzar la curva correspondiente al 99% de transformación.
- El recocido isotérmico tiene ventajas respecto del recocido convencional, como una estructura más homogénea y fina, y una mayor rapidez en el proceso.
Tratamientos termomecánicos
- El ausforming es un tratamiento termomecánico que se aplica a aceros muy aleados, y se realiza por deformación de la austenita sin que se inicie su transformación.
- El martempering es un tratamiento termomecánico que se enfría bruscamente para obtener una estructura martensítica, y posteriormente se realiza un revenido.
- El isoforming es un tratamiento termomecánico que se enfría rápidamente el acero hasta una temperatura en el dominio perlítico, y se realiza la deformación antes, durante y después de la transformación perlítica.
- Los aceros TRIP se basan en la posibilidad de transformar la austenita en martensita mediante deformación plástica, y permiten obtener alto límite elástico, junto con alta ductilidad y tenacidad de fractura.
- El marforming es un tratamiento termomecánico que se realiza por deformación en frío de la martensita o bainita obtenida tras el temple, y antes o después del revenido.
Recocido
- El recocido globular se aplica para:
- Conseguiar la máxima plasticidad en aceros de muy bajo carbono
- Mejorar la maquinabilidad en procesos de fabricación por arranque de viruta en aceros hipoeutectoides y hipereutectoides
Recocido contra acritud
- El recocido contra acritud se utiliza para ablandar el material luego de la deformación plástica en frío
- La temperatura del recocido contra acritud determina el tipo de procesos de restauración:
- Inferior a la temperatura de recristalización de la ferrita: proceso de restauración moderado y ablandamiento
- Mayor que la temperatura de recristalización: regeneración completa de la estructura y pérdida del endurecimiento producido por la acritud
Recocido contra tensiones
- El recocido contra tensiones se utiliza para reducir las tensiones residuales que pueden aparecer durante la fabricación de piezas o estructuras de acero
- El proceso implica un calentamiento subcrítico y enfriamiento lento para evitar introducir nuevas tensiones internas de origen térmico
Normalizado
- El normalizado consiste en austenizar el acero a una temperatura por encima del punto crítico superior (A3 o Acm) y dejarlo enfriar al aire en calma
- El objetivo es conseguir una estructura ferrítico-perlítica similar a la del recocido total, pero más fina
- Comparación con el recocido:
- Los granos de ferrita son más pequeños
- El espesor de las láminas de ferrita y cementita dentro de la perlita es menor
- Hay una mayor cantidad de perlita
- El acero normalizado tiene más dureza, límite elástico y resistencia que el recocido, junto con un poco menos de plasticidad
Tratamientos isotérmicos
- El martempering es un tratamiento isotérmico que se utiliza para dar al acero un temple, consiguiendo una estructura completamente martensítica, pero evitando que se generen en la pieza tensiones peligrosas
- El austempering es un tratamiento isotérmico que busca conseguir una estructura completamente bainítica
Tratamientos termomecánicos
- Los tratamientos termomecánicos buscan conseguir simultáneamente alta resistencia y buena tenacidad
- Consisten en deformaciones plásticas previas, simultáneas o posteriores a las transformaciones alotrópicas de la austenita
- Tipos de tratamientos termomecánicos:
- Clase I: La deformación se produce antes de la transformación de la austenita
- Clase II: La deformación se produce durante la transformación de la austenita
- Clase III: La deformación plástica se produce después de la transformación
Tratamientos termomecánicos específicos
- HTMT (Tratamiento termomecánico a alta temperatura): La deformación plástica se produce en la región de estabilidad de la austenita (por encima de A3)
- Aceros TRIP: Están basados en la posibilidad de transformar la austenita en martensita mediante deformación plástica
- Marforming: Consiste en deformar en frío la martensita o bainita obtenida tras el temple, y antes o después del revenido
Aprende sobre los objetivos y tipos de recocido, un proceso de tratamiento térmico para el acero, para obtener una estructura próxima al equilibrio con propiedades deseables.
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