INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA

Propiedades que interesan en el trabajado o conformado de metales

- Ductilidad

- Resistencia

Temperaturas homólogas

T instantánea [K]

T fusión [K]

T1

TfA

= T2

TfB

- Rangos de temperaturas en la deformación

-Fragilidad a baja temperatura

Temperatura de transición dúctil – frágil: entre 0.1 y 0.2 de Tf

Influencia de: - velocidad de deformación

- tamaño de grano

- presencia de entalla

-Deformación en frío

Definición de las condiciones de deformación en frío

Ejemplo del plomo (Tf= 599K = 326 °C) y del tungsteno (Tf = 3673 K = 3400 °C)

El trabajado en frío endurece y fragiliza. Para seguir deformando deben efectuarse recocidos.

- Deformación en tibio

Deformación llevada a cabo en el rango comprendido entre 0.4 y 0.7 Tf.

En general no se usa la deformación en tibio para obtener piezas metálicas, dado que en este rango de temperaturas no se tienen plenamente las ventajas de ninguno de los otros dos procesos y si sus desventajas. Sin embargo, existen algunos procesos que si lo hacen.

Una de las maneras de aumentar la resistencia de los metales en servicio es la de comenzar la deformación en caliente y efectuar las ultimas operaciones a una temperatura tal que la recristalización no sea completa.

Se emplea el mismo procedimiento cuando se persigue el objetivo de lograr una estructura con grano muy fino en aleaciones que sufren una transformación al estado sólido (aceros microaleados).

Existen otros casos en los que se ha demostrado que una transformación en estado sólido que produce endurecimiento lo puede hacer mejor si se produce acompañada por una deformación plástica simultánea. Dadas las temperaturas a las que se producen las transformaciones, la deformación se hace en tibio.

Tratamiento termomecánico de ausformado de algunos aceros.

- Deformación en caliente

Tiene lugar entre la temperatura de recristalización y la de fusión del metal.

Simultáneamente con la deformación se producen los procesos de recuperación y recristalización.

Los procesos de trabajado en caliente son muy comunes como operaciones primarias o de desbaste.

Influencia en la ductilidad, resistencia y estructura.

Mecanismos que operan por la elevada temperatura.

Las aleaciones con problemas de fragilidad en caliente no se pueden trabajar en este rango de temperaturas.

Ventajas

Desventajas

La mayor parte de las operaciones en este rango se llevan a cabo en una serie de pasadas o etapas.

En general, se mantiene T de trabajo de las pasadas intermedias bastante por encima de la mínima para aprovechar la menor resistencia ofrecida por los metales.

Esto podría dar lugar a un crecimiento de grano excesivo durante la recristalización.

Para evitar este problema es práctica común bajar la temperatura de la última pasada hasta un valor en que el crecimiento de grano sea mínimo.

Esta temperatura de acabado está en general un poco por encima de la de recristalización. Se recomienda además reducciones severas con el mismo objeto de obtener grano fino en la pieza elaborada.

- Energía o trabajo específico

-Trabajo Total y Trabajo Real

- Potencia de deformación

SOBRECALENTAMIENTO O QUEMADO

-Termodinámica de las deformaciones

- Quemado

El rango de trabajado en caliente está limitado en su parte superior por la Tf del metal. Esta temperatura puede ser diferente a la establecida en los diagramasde equilibrio por las líneas de solidus.

Esto se debe a:

a) Segregación en la solidificación (“coring”).

b) Los metales y aleaciones comerciales pueden contener impurezas de Tf inferior a la de la aleación base

P.F Punto de fusión convecionalP.F.R. Punto de fusión Reala Curva de Ductilidad para metal o aleación purab,c Curvas de Ductilidad para metal o aleación con impurezasR.T.C.Rango Trabajado en Caliente

Si en el trabajado, se alcanza P.F.R se produce el quemado.

Para evitarlo en los casos a) y b) se trabaja como máximo hasta 50 o 100 °C por debajo de la curva de Solidus.

No obstante puede producirse quemado por:

1) Exceso de Temperatura en el horno.

2) Aumento de la Temperatura por alta velocidad del proceso

Este último caso es importante en aleaciones con rango estrecho de trabajado en caliente (aleaciones refractarias con Temp. de recristalización alta)

- Fragilidad en caliente (hot shortness)

Es la tendencia a agrietarse y romperse que presentan muchos metales y aleaciones cuando son trabajados en caliente.

Causas:

a) Componentes estructurales de bajo Pf, o impurezas que funden a temperaturas cercanas a la de recristalización del metal base.

b) Precipitación de constituyentes duros y frágiles a partir de soluciones sólidas.

En ambos casos interesa la morfología de las fases fusibles o frágiles.

Mediante el agregado de elementos aleantes se trata de actuar sobre la tensión superficial de las fases presentes para que se formen partículas dispersas.

Ejemplos:

1) Inclusiones de Azufre en aceros (eutéctico de bajo Pf formado por Fe - SFe)

2) Cantidades muy pequeñas (0.01 y 0.001%) de Bi y Pb en cobre. Se corrige con agregado de Oxigeno.

3) Algunos aceros inoxidables con gama amplia de composiciones y conteniendo hasta 0.2% de C como impureza están sujetos a precipitación de un carburo complejo. Esto produce fragilidad en caliente entre 550 y 800 °C.

4) Laminación de lingotes fuertemente segregados