Cooling curve shape analysis can help evaluate quenchants

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"Cooling curve shape analysis can help evaluate quenchants"

¿Qué es lo que se mide con las curvas de enfriamiento que se mencionan en el artículo?

Las curvas de enfriamiento son relaciones de temperatura-tiempo, es decir mide la realacion del enfriamiento de una pieza templada respecto al tiempo. En el articulo se menciona que hay no hay un consenso sobre el mejor métodode utilizar estas curvas, para la cuantificación del rendimiento del los líquidos utilizados en el proceso de temple.

¿Qué etapas existen en una curva de enfriamiento en un temple?

Contienen típicamente tres secciones correspondientes a las tres etapas de la transferencia de calor. La etapa A,  etapa general, se caracteriza por la formación de una manta gaseosa alrededor de la pieza.Esta manta existe siempre que haya suficiente suministro de calor de la superficie de el metal.

Etapa B, se caracteriza por una nucleación violenta en el medio tras el colapso de la manta de vapor en esta región de la curva de enfriamiento,  representa la eliminación más rápida de calor durante el proceso del temple.

Etapa C, etapa de enfriamiento del líquido, la tasa de eliminación de calor del metal en esta etapa es más lento y se logra por convección y conducción.

Complete la idea a continuación: "La capa de vapor producida en la etapa A, existe...."

…….siempre que haya suficiente suministro de calor de la superficie de el metal

¿Qué sucede cuando se rompe la capa de vapor?

Representa una eliminación más rápida de calor de la pieza

En la Etapa C de un temple ¿Cómo es la extracción de calor?

La eliminación de calor del metal en esta etapa es más lenta y se logra por convección y conducción.

¿Cómo es una curva óptima de enfriamiento?

Según el articulo una curva de enfriamiento óptima, es un patrón de enfriamiento que proporcionaria un rendimiento metalúrgico superior en las propiedades mecanicas, se lograría este, minimizando el tiempo de la etapa A, maximizando a la etapa B y minimizando la tasa de la etapa C.

¿Porqué es importante reducir la Etapa A de un Temple?

Dado que uno de los objetivos de aplicar un tratamiento térmico es maximizar la dureza, es fundamental minimizar las indeseables transformaciones de austentita a perlita o bainita. Esto se logra al reducir la estapa A es deseable para minimizar el tiempo que queda el metal caliente en la transformación de la perlita  durante el proceso de enfriamiento.

¿Porqué es importante maximizar las rapideces de enfriamiento de la etapa B del temple?

Velocidades máximas de enfriamiento de la etapa B sirven para tener una transformacion de la estructura austentítica a martensita, y es  de máxima importancia en el temple ya que debe ser lo suficiente rapido para producir el endurecimiento.

¿Qué ocurre si tenemos rapideces de enfriamiento grandes en la etapa C del temple?

Dado que la propensión al agrietamiento y la distorsión aumenta proporcionalmente con la velocidad de enfriamiento, es deseable minimizar la tasa de la etapa C mientras que el metal se encuentra en la región martensítica.

Ordene de mayor a menor la rapidez de enfriamiento en las etapas de un temple

Mayor  rapidez de enfriamiento.

Etapa B

Fase de ebullición: cuando la temperatura de la pieza desciende lo suficiente, el líquido entra en viva ebullición alcanzando la superficie de la pieza. Las burbujas son arrastradas por la convección hasta ser re-absorbidas por el líquido circundante. Esta fase extrae el calor con elevada velocidad; es la de máxima importancia en el temple y debe ser lo suficiente para producir el endurecimiento. Durante ella no hay peligro de agrietamientos porque se mantiene la estructura austenítica, al menos parcialmente, hasta la temperatura más baja. La pendiente es mayor en el temple en agua que en aceite y por lo tanto, menor el tiempo de enfriamiento.

Etapa C

Fase de convección y conducción: cuando la pieza se enfría, aproximadamente a la temperatura de ebullición del líquido, empieza la fase de convección y conducción, que continúa el enfriamiento, pero mucho más lentamente que en la fase de ebullición. El agua enfría más rápidamente que el aceite, pero aquí es una desventaja, pues el enfriamiento demasiado rápido puede provocar fisuras y distorsión.

Menor rapidez de enfriamiento.

Etapa A

Fase de recubrimiento de vapor: es la primera parte; la pieza queda rodeada por líquido vaporizado. El enfriamiento se produce por conducción o radiación a través de esta capa y resulta relativamente lento ya que los vapores conducen mal el calor, con el riesgo de que queden puntos blandos al templar las piezas.Cuanto mayor es la temperatura del líquido de temple, mayor es la duración de esta fase vapor. En agua pura es más larga que en las soluciones de sales debido a que en éstas hay menos gases disueltos, y la vaporización local produce cristales de la sal que ejercen efectos mecánicos sobre la adherencia del vapor y la hacen más breve.

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