Manufactura

menos durante 104 s, o alrededor de 3 horas.

• Utilizando el diagrama de transformación isotérmica del acero de composición eutectoide, cuyas curvas han sido representadas anteriormente, especificar la naturaleza de la microestructura que se obtendrá ( en térmicos de microconstituyentes presentes y porcentajes aproximados) de una pequeña probeta que se ha sometido a los siguientes tratamientos. Suponer siempre, que la probeta se ha calentado a 800°C durante el tiempo suficiente para alcanzar una estructura austenítica.

a) Enfriamiento rápido hasta 350°C, donde se mantiene durante 104 s, templando a continuación a temperatura ambiente.

b) Enfriamiento rápido hasta 250°C, donde se mantiene durante 100 s, templando a continuación a temperatura ambiente.

c) Enfriamiento rápido hasta 650°C, donde se mantiene durante 20 s, enfriamiento rápido a 400°C manteniendo de nuevo 1000 s y templando a continuación a temperatura ambiente.

Las gráficas tiempo - temperatura se estos tratamientos están trazados en la figura adjunta. En todos los casos consideramos un enfriamiento rápido para prevenir cualquier transformación.

a)

A 350°C la austenita se transforma isotérmicamente en bainita; esta reacción empieza a los 10 s y termina a los 500 s. Por lo tanto, a los 104 s el 100% de la probeta es bainita y no ocurre posterior transformación, aunque posteriormente la gráfica de enfriamiento pase por la zona de transformación martensítica.

b)

La transformación bainítica, a 250°C, empieza después de 150 s, por este motivo después de 100 s la probeta mantiene el 100% de austenita. Al enfriar esta probeta a los 215°C la austenita empieza a transformarse instantáneamente en martensita. Al llegar a la temperatura ambiente casi el 100% de la microestructura es martensita.

c)

En la transformación isotérmica a 650°C, la perlita empieza a formarse a los 7 s y después de 20 s aproximadamente el 50% de la probeta se ha transformado en perlita. El enfriamiento rápido hasta 400°C está indicado por la línea vertical y durante este enfriamiento prácticamente no hay transformación de la austenita, aunque se crucen las zonas de transformación perlítica y bainítica. A 400°C empezamos a contar a partir del tiempo 0. Después de 1000 s a esta temperatura el 100% de la austenita que quedaba se transforma en bainita. Al templar a temperatura ambiente no ocurre ningún cambio microestructural. Por este motivo la microestructura final a temperatura ambiente consiste en 50% de perlita y 50% de bainita.

• En un diagrama de transformación isotérmica del acero eutectoide, figura anterior, esquematizar y nombrar las etapas de temperatura tiempo que producen las siguiente microestructuras:

a) 100% perlita gruesa.

b) 50% martensita y 50 % bainita

c) 50% perlita gruesa, 25% bainita y 25% martensita

En todos los casos se iniciará con un calentamiento a 750°C, donde la microestructura será 100% austenita. a) Para obtener 100% de perlita gruesa se deberá enfriar rápidamente a temperaturas entre los 650°C y los 710°C. Tras mantener un tiempo superior a los 200 s, se enfriará a temperatura ambiente.

b) Tras la austenización, se realiza un enfriamiento rápido a temperaturas entre los 400°C y los 250°C que corresponden a temperaturas de transformaciones bainíticas, el tiempo correspondiente para obtener el 50% de transformación a bainitas. Si tomamos una temperatura de 250°C la transformación a bainita iniciará a los 150 s. Después de 15 minutos, o 900 s, se ha formado cerca del 50% de bainita, permaneciendo todavía un 50% de austenita inestable. Es precisamente esta austenita inestable la que se transforma a martensita al enfriar a temperatura ambiente. Con ello, la estructura final obtenida

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