Transformación de Austenita en Aliatges de Hierro: Perlita, Bainita y Martensita - Prof. T, Apuntes de Derecho Administrativo

¡Descarga Transformación de Austenita en Aliatges de Hierro: Perlita, Bainita y Martensita - Prof. T y más Apuntes en PDF de Derecho Administrativo solo en Docsity!

TEMA 1: Aliatges base Ferro (Tercera part)

Transformacions de l’austenita

 Transformació eutectoide: γ  α + Fe3C (perlita),

0.77 % en pes de C  Diferents velocitats de refredament poden donar diferents fases i microestructures:  Fases d’equilibri: perlita, bainita  Fases de No equilibri: martensita

Austenita

Martensita

Bainita (α + Fe (fase TCC)

3 C)

Perlita

(α + Fe 3 C) + fases pro-eutectoides

Refredament lent

Refredament moderat

Refredament ràpid

Refredament de l’Austenita

- Ttransf just per sota Te ( ∆ T petit)

• T alta: difusió és ràpida
• Velocitat de nucleació baixa

Formació de pocs nuclis i

creixement de làmines

separades

Perlita grollera

- Ttransf per sota Te ( ∆ T gran) (550-

650 ºC)

• T més baixa: difusió menor
• Velocitat de nucleació més alta

Formació de molts nuclis i

creixement de lamines més

juntes

Perlita fina

 Transformació: Austenita → Perlita, és per nucleació i creixement (Transformació isotèrmica)

 Nucleació heterogènia de Fe 3 C a les fronteres de gra de l'austenita.

 L’espaiat inter-laminar entre plaques de perlita és funció de la temperatura de la transformació

 Menor temperatura → espaiat mes fi → major duresa

Morfologia de la perlita

(a) Perlita gruixuda (b) perlita fina

Micrografies de la perlita

 Refredament ràpid des de fase austenítica  La rapida variació de temperatura impedeix la difusió de carboni.  La transformació martensítica és una transformació de No equilibri (transformació No isotèrmica).  γ (ccc) a Martensita (Tetragonal centrada en el cos)  Sense canvi de composició química. La martensita manté el mateix % de carboni que l’austenita inicial.

Transformació de l’Austenita en Martensita

Martensita Ferrita  El carboni està en posicions intersticials formant una solució sòlida de ferro sobresaturada de carboni.  L’escalfament de la martensita pot facilitar la difusió dels àtoms de carboni donant lloc a altres microestructures.

 El % de transformació d’austenita a martensita depèn únicament de la variació de temperatura però no del temps.  Ms ( º^ C) = 561 - 474%C - 33%Mn -17%Ni -17%Cr -21%Mo- 11%W-11%Si  La transformació té lloc mitjançant un mecanisme de cisalla sense difusió. Els moviments atòmics que tenen lloc es donen només en fraccions de l’espaiat interatòmic.

Transformació de l’Austenita en Martensita

 La microestructura de la martensita és en plaques (< 0,6% C) o agulles (0,6 a 1,2% C).  És una fase dura i fràgil (duresa: 63-67 HRC)

Microestructura de la Martensita

 Martensita

 Bainita Inferior

 Bainita superior

 Perlita fina

 Perlita grollera

Resistència, duresa

Ductilitat

El control de la formació de fases i microstructures permet obtenir les propietats finals desitjades.

Propietats de les fases en un acer del 0.8% carboni Constituent Duresa (HRC) Resistència mecànica (MPa) Perlita grollera 16 710 Perlita fina 30 990 Bainita 45 1470 Martensita 65 -

Propietats mecàniques