Curva Ttt

3. Curvas TTT

Es un hecho experimental que cuando un acero es calentado o enfriado se pueden llegar a producir cambios en su estructura,cambios de fase.

Llamaremos fase a cada una de las partes homogéneas físicamente separables en un sistema formado por uno o varios componentes.

Centrándonos en los aceros un cambio de fase será pues un proceso en el que el acero cambie de estructura interna y por tanto de propiedades físicas.

A la temperatura a la que se producen cada uno de estos cambios se le conoce como “punto crítico”.

El estudio de estas transformaciones se realiza desde un doble punto de vista.

Por un lado estudiaremos la termodinámica del proceso: a través de los diagramas Fe-C se determinará el estado de equilibrio que alcanzaría el sistema en unas conciones dadas de composición y temperatura.

Por otro lado se estudia la cinética (la velocidad) del proceso, es decir, el estado que realmente alcanza el sistema en función de la velocidad a la que se realiza el enfriamiento. Para ello utilizaremos los diagramas TTT.

DIAGRAMA Fe-C

Si representamos en un gráfico temperatura- composición los puntos en los que se producen estas transformaciones, obtendremos unas líneas que se corresponden con las condiciones de las transformaciones.

Las líneas más importantes que se obtienen reciben los siguientes nombres:

A1 (Ac1 ó Ar1): Temperatura del eutectoide.

A3 (Ac3 o Ar3): Línea de transformación alotrópica de austenita en ferrita.

Am (Acm o Arm): Curva de pérdida de solubilidad de carbono en la austenita.

En el diagrama Fe-C puede verse como cuando un acero con un contenido bajo en carbono es enfriado lentamente, su estructura estará formada principalmente por ferrita.

Si se trata de un acero de alto contenido en carbono se favorece la formación de cementita dura.

Y para aceros de un 0.8 % de carbono la estructura obtenida es 100 % perlítica.

Para el estudio de las transformaciones de fase del acero se utilizará el acero eutectoide. Este acero es el que se corresponde con una composición del 0.8%C y un estructura 100% de perlita. Para el resto de los aceros habrá que tener en cuenta la presencia de otros constituyentes estructurales, como la ferrita y la cementita.

Imagen 07. Elaboración propia.

Para el estudio de las transformaciones de fase durante el enfriamiento, se utiliza el diagrama de descomposición isotérmica de la austenita, denominado también diagrama T.T.T. (Transformación-Tiempo-Temperatura).

Estos diagramas tienen en cuenta una variable determinante en el proceso y que los diagramas de fase Fe-C no tienen en cuenta, el tiempo que dura el proceso.

Estos diagramas representan las curvas de enfriamiento respecto a las coordenadas temperatura-tiempo.

DIAGRAMA TTT

Para este análisis emplearemos el diagrama T.T.T. correspondiente al acero eutectoide (0.8%C).

En estos gráficos se representa en el eje de abscisas el tiempo en escala logarítmica y en el eje de ordenadas la temperatura.

Imagen 08. Fuente propia.

Las curvas rojas indican el tiempo requerido para que, fijada una temperatura constante cualquiera (proceso isotermo), la austenita se transforme en otra fase. Las estructuras que se forman también se indican sobre el diagrama.

Las curvas azules se obtienen utilizando una serie de probetas de un cierto tipo de acero calentadas hasta que han alcanzado la temperatura ligeramente superior a la de temperatura de austenización y mantenidas en esa temperatura el tiempo suficiente

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