DIAGRAMAS DE TRANSFORMACIÓN ISOTÉRMICA

Isotérmica significa la misma o temperatura constante. Los diagramas TI también se conocen como curvas S de Bain, diagramas CC o diagramas TTT (TIEMPO-TEMPERATURA-

TRANSFORMACION).

Estas graficas muestran:

El tiempo necesario para la transformación de la austenita (hierro Gamma) a una temperatura dada.

La naturaleza del producto de transformación formado a esa temperatura.

Cuando se grafica un diagrama TTT deben Cuando se grafica un diagrama TTT deben recordarse tres factores.recordarse tres factores.

1.1. Cuando la austenita se enfría por debajo de la línea Ae1 Cuando la austenita se enfría por debajo de la línea Ae1 a una temperatura determinada y se mantiene a esa a una temperatura determinada y se mantiene a esa temperatura, se empieza a transformar en un tiempo temperatura, se empieza a transformar en un tiempo determinado y se completa la transformación después de determinado y se completa la transformación después de cierto tiempo característico del acero.cierto tiempo característico del acero.

2. La martensita se forma únicamente a temperaturas 2. La martensita se forma únicamente a temperaturas relativamente bajas y de manera casi instantánea.relativamente bajas y de manera casi instantánea.

3. Si la austenita se transforma en algún punto de la curva 3. Si la austenita se transforma en algún punto de la curva en una estructura que es estable a temperatura ambiente, en una estructura que es estable a temperatura ambiente, en un enfriamiento rápido no cambiará el producto ya en un enfriamiento rápido no cambiará el producto ya transformado, pero la austenita restante se transformará transformado, pero la austenita restante se transformará en martensita.en martensita.

Curva TTT.Curva TTT.

3 Zonas principales3 Zonas principales

En los diagramas distinguimos tres zonas:

 

La de la izquierda de las curvas, donde la Austenita todavía no ha comenzado a transformarse.

La comprendida entre las dos curvas, donde la Austenita está en periodo de transformación.

La de la derecha, donde la Austenita se encuentra completamente transformada.

CCómo se obtienen?mo se obtienen?

Para obtener estos diagramas, se calienta un conjunto de probetas iguales a la temperatura de austenización, y se mantienen allí hasta que se transforman en austerita. Conseguido esto, se enfrían bruscamente en baños de sales o metal fundido hasta la temperatura deseada, que permanecerá constante mientras dure el ensayo; a intervalos de tiempo determinados se sacan las probetas del baño y se enfrían bruscamente hasta temperatura ambiente. Mediante el examen microscópico de las mismas, se determina la cantidad de austerita transformada en función del tiempo y con ello, el principio y el final de la transformación. Se obtiene así el diagrama que nos da la cantidad de Austenita transformada en función del tiempo, a temperatura constante.

FactoresFactores

Existen diversos factores que influyen sobre las curvas TTT, desplazando las mismas hacia la derecha o hacia la izquierda en el diagrama, es decir, retardando o adelantando el comienzo de la transformación martensítica, o desplazando hacia arriba o hacia abajo las líneas de principio y fin de la transformación martensítica.

Factor 1 y 2Factor 1 y 2

  1.- El contenido en Carbono de la aleación: a mayor

contenido mayor será el desplazamiento hacia la derecha de las curvas inicial y final de transformación; y hacia abajo las isotermas que indican el principio y el fin de la transformación martensítica.

2.- Temperatura de Austenización: cuanto mayor sea, mayor será el tamaño de grano, y mayor por tanto el desplazamiento de las curvas hacia la derecha y hacia abajo.

Factor 3Factor 3

3.- Elementos Aleantes: distinguimos entre dos tipos:  

Ganmágenos: aquellos que se disuelven preferentemente en la Austenita como son el Níquel y el Manganeso, que expanden por tanto el campo de existencia de la Austenita desplazando hacia abajo las isotermas.

Alfágenos: se disuelven preferentemente en la fase α (Ferrita), son por ejemplo el Cromo, el Molibdeno, el Vanadio y el Wolframio; y desplazan las isotermas hacia arriba.

Carburígenos: son elementos (habitualmente Alfágenos) que tienden a formar carburos. Producen una segunda zona de temperaturas de transformaciones rápidas al nivel de la transformación de la austerita en Bainita.

ExcepciExcepciónn

Todos los elementos de aleación, excepto el cobalto, aumentan los tiempos de transformación isoterma de la austenita

Para que sirven?Para que sirven?

A partir de estos diagramas podemos determinar el tratamiento bajo el cual debemos someter a un material para obtener la estructura y las propiedades deseadas, y como deben ser los tiempos y las temperaturas de dichos tratamientos.

  Además de las curvas TTT, podemos hablar de las curvas TTT de

enfriamiento continuo, que no pueden ser deducidas a partir de las anteriores y que presentan unos tiempos mayores debido a que en el caso de enfriamiento continuo se pasa mayor cantidad de tiempo a altas temperaturas, mientras que en el caso isotérmico el material llega instantáneamente a la temperatura de transformación. En estos últimos se indica en la parte inferior una escala de dureza.

Fin.Fin.