Diagramas TTT y TEC: Predicción de Microestructuras y Transformaciones de Fase en Aceros
TTT
son diagramas de inequilibrio y ayudan a predecir las fases
De inequilibrio en función de la velocidad de enfriamiento.
U Los diagramas TTT se
Encuentran definidos por el % peso de carbono, por tanto, a cada acero le
Corresponde un diagrama
TTT específico.
Los diagramas TTT se representan en ejes coord: En abscisas,
Se tiene el tiempo en escala logarítmica [s]. En ordenadas, se tiene la
Temperatura en [ºC]. El área del diagrama se encuentra constituido por 3x
Regiones de estabilidad. 3x Regiones de transición o transformación.
1x Regíón
Metaestable de Austenita sobreenfriada.
Austenita sobreenfriada metaestable. Regiones de transformación (Coexistencia Bifásica)Regiones de estabilidad.. Curva de comienzo de Transformación. 0% de g transformada Curva de fin de transformación. 100% de g Transformada En el interior de la regíón de transformación, se tienen curvas Paralelas a las de 0% y 100% que marcan el avance % de la descomposición de la G para cada temperatura.
Las curvas TTT tienen forma de “C” Esa forma viene dada por El proceso de difusión, se debe al balance entre Ea y dificultad a la difusión. Mitad superior indica difusión libre. Mitad inferior indica difusión Dificultada.
La temperatura del subenfriamiento equivale a la fuerza Motriz de las transformaciones que tienen lugar. U La pendiente de la línea que representa el enfriamiento se corresponde con la Velocidad de enfriamiento ángulo con eje tpo → Vel. De enfriamiento
Las transformaciones de inequilibrio para la austenita Sobreenfriada son: Austenita → Perlita uAustenita → Bainita uAustenita → Martensita 727 ºC a 540 ºC 540 ºC a 215 ºC 215 ºC a 165 ºC Aceros eutectoides (todos)
Perlita → Nuclea cementita y crece ferrita u Bainita → Nuclea ferrita Y crece cementita
Las transformaciones de inequilibrio en tratamientos Isotermos en función del rango de temperaturas uAustenita → Perlita uAustenita → Bainita uAustenita → Martensita Perlita Gruesa Perlita Fina o Sorbita Trostita o troostita Bainita Superior Bainita Inferior
En los diagramas TEC El desarrollo de las Transformaciones se produce a través Enfriamiento Continuo, Inevitablemente, la Tª y el t po se ven afectados u Los diagramas de TEC se Caracterizan por el desplazamiento que sufren sus curvas: u A 602 ºC, el tratamiento Isotermo (TTT) alcanzaba el inicio de transformación perlítica al cabo de 1 s. Sin embargo, el inicio de dicha transformación en las curvas TEC se da tras 2,5 S. U Al cabo de 103 s, en las Curvas TTT comienza la transformación perlítica a 695ºC frente a los 680ºC de Las curvas TEC. U Las Curvas TEC se encuentran desplazadas: u Hacia la derecha, incrementando el t po de comienzo de transformación. U Hacia abajo, Incrementando el salto térmico necesario para el comienzo de transformación.
En los TEC, la transformación tiene lugar a medida que Transcurre el tiempo de exposición y disminuye la Tª (enfriamiento continuo).
Las transformaciones, análogamente a las curvas a TTT, Tienen lugar entre las curvas de inicio y de final de transformación. 0% 100% u u En la regíón comprendida entre Las curvas de inicio y final de transformación perlítica, se encuentran las Curvas de avance de transformación que Ý % de izquierda a derecha. La velocidad de enfriamiento se mide en [ºC/s]: A Ý Venf se obtienen perlitas Finas u A ß Venf se obtienen perlitas Gruesas
Durante los enfriamientos continuos del acero al carbono
Hasta Tª ambiente la bainita no se forma. Ello se debe a que toda la austenita
Tiende a descomponerse en perlita y ésta no evoluciona a bainita. U Análogamente a las curvas
TTT, en las TEC existe una velocidad crítica de enfriamiento tangente a curva
De inicio de transformación. Ésta asegura la velocidad mínima a la que tendrá
Lugar la transformación del 100% de austenita en martensita.
U Para velocidades mayores
O iguales a la crítica se obtendrá martensita (100%). U Para velocidades menores a la
Crítica hasta velocidad tangente a la curva final de transformación, se tendrá
(X%) Perlita + (100%-X%) Martensita u
Para velocidades superiores a la tangente a la curva final de transformación,
Se obtendrá perlita (100%).
Ejemplos. U Para obtener 100% de Martensita a la mínima velocidad posible, Según el diagrama TEC, deberíamos aplicar un enfriamiento continuo que se apoye Sobre el punto A. U Con dicho enfriamiento, no tiene lugar el inicio de Transformación perlítica y aseguramos transformación completa de la austenita Sobreenfriada. U Para obtener 100% de Perlita, con tomar una velocidad de Enfriamiento igual o superior a la tangente al punto B será suficiente. A estas Velocidades se asegura intersectar las curvas de inicio y de final de Transformación perlítica. U Para obtener 55% de Perlita y 45% de Martensita, se toma una Velocidad de enfriamiento que sea tangente a la curva de 55% de transformación Perlítica sobre el segmento AB (460ºC), y se continua enfriando hasta que la g Restante (45%) se descomponga en martensita.
