El tratamiento térmico

Éstos son algunos de las etapas que serán cubiertas en este curso corto. Estoy seguro de que no es una lista completa de las cosas: debido a las limitaciones de tiempo. Pero estoy muy seguro de que con el tiempo algunos de los temas que se agregarán como la vida trae nuevos desafíos. Leer primera parte hasta el azul (incluido). Hemos limitado algunas de esas aplicaciones a sólo tres ejemplos que yo consideraría tiene significado muy práctica en nuestro trabajo. Si usted quiere tener otros casos interesantes que serían de interés para la audiencia, estaré encantado de incluir también lo hizo en este curso más adelante. Leer texto después Azul Comenzamos con algunos de la prospectiva histórica Describiendo sobre metales leer texto Fundación de la metalurgia de las aleaciones de hierro con base en el diagrama de fases Fe-C se ve aquí a la derecha. Se muestra lo que ocurre con el hierro si se añade carbono y la temperatura está subiendo eje X darstellt concentración en peso de carbono en hierro -. En carbono cero a la izquierda en es hierro puro. Eje Y es la escala de temperatura. Hierro Misma (parte muy Izquierda de este diagrama) cambia su estructura cristalográfica de la llamada base central disposición atómica cúbico (llamados alfa ferrita) para hacer frente a centro de disposición atómica cúbico (es decir, llamado ferrita gamma) en 1625 F (886 C). Lo llaman transformación de fase. Este cambio cristalográfico es la base o la clave de todas las conductas de los aceros. Por lo que es clave para entender el tratamiento térmico de los aceros. La temperatura a la que esta transformación se lleva a cabo se llama temperatura de austenización: porque ferrita gamma con carbono disuelto llama así austenita. La piedra angular de toda la metalurgia es el hecho de que a esta temperatura la solubilidad del carbono en los cambios de hierro desde casi cero hasta posiblemente hasta 2 wt.% A temperatura por encima de transformación austenítica. Este es un gran cambio. Como se verá más adelante, esto afecta dramáticamente propiedades de las aleaciones a base de hierro que utilizan tratamiento térmico y realidad que aporta a tratamiento térmico vida para hacer cambios tesis. Por tanto, es importante mencionar hizo temperatura de transformación de austenita de gotas 1625-1340 F F (en% C de 0,8) con el aumento del contenido de carbono. Línea horizontal roja en la izquierda del diagrama muestra el área del contenido de carbono de los aceros (hasta 0,8 en peso.% De C). Otro hecho interesante mencionar se hizo aproximadamente a 4 en peso.% De carbono el punto de fusión del hierro cae de 2800 ° F (1540 C) a aproximadamente 2100 F (1150 C). Se trata de una caída significativa y decía así da el punto de partida para otra clase de aleaciones - hierros fundidos. La razón por la que es importante es mucho más bajo de fusión hizo a temperaturas plancha de síntesis son mucho más fáciles de lanzar. Es por eso que el nombre - echó hierros. Esta área se muestra con la flecha roja vertical a la derecha del diagrama. Pero esta clase de materiales es un tema de futuro curso separado.

Si la solidificación de la aleación y seguida del enfriamiento va para días después  la microestructura de este material es predominantemente mezcla de llamada cementita esferoidizado y ferrita (microestructura se ve en la imagen de la izquierda aquí) que es principalmente de nada: porque es muy suave y no tiene propiedades útiles. Los pequeños puntos blancos en la imagen son cementita y ferrita campo de fondo es. En realidad esto se refleja en el diagrama de equilibrio anterior - a temperatura ambiente besteht materiales de hierro (a la izquierda del diagrama) y cementita (Fe3C - a la derecha del diagrama). En la vida real la velocidad de enfriamiento es mucho más alto y decía así fin a consecuencia de la microestructura y las propiedades de material corrió por tanto, son muy diferentes. Para reflejar cómo la velocidad de enfriamiento Se relaciona con el resultado de la estructura del material (llamado frecuentemente microestructura), los científicos idearon llamado diagrama CCT - diagrama de transformación por enfriamiento continuo. Lo que se puede ver aquí es la temperatura vs gráfico de tiempo con diferentes componentes que la aleación de hierro pueden transformarse en. Estos son a) de ferrita más cementita (línea de puntos superior derecha), b) ferrita y perlita (marcado fresco como lento en la parte inferior), c) bainita (marcado como moderado fresco), d) martensita (marcado como casi frío). Como la velocidad de enfriamiento se define como el cambio en la temperatura dividido por el cambio en el tiempo, la pendiente de las líneas rojas es por tanto, lo darstellt realidad velocidad de enfriamiento (los números son hipotéticas, pero cerca de real). El resultado final de la microestructura decía así dependerá de la velocidad de enfriamiento - en diferente aleación velocidad de enfriamiento pasa por diferentes áreas de este diagrama corrió estableciendo diferentes estructuras micro. Una vez adecuado de establecimiento de su microestructura o la mezcla, ya no hay transformación a temperaturas más bajas. Esta microestructura es congela. ¿Por qué es tan importante? Debido a que diferentes estructuras micro producen diferentes propiedades del material. Ferrita es forma de hierro de baja temperatura. Es muy suave y decía así en su forma pura es inútil para aplicaciones en la industria automotriz. Cementites es un compuesto químico (Fe3C) que consiste en un átomo químicamente unida de hierro y carbono. Es muy duro y muy frágil. No tiene aplicaciones en su forma pura o bien. La perlita a su vez es una mezcla de finas capas intercaladas de ferrita y cementita. Esta forma de ya no haya materiales tan malo y corrió propiedades tanto, útiles y mecanización aceptable. Bainite es la forma más dura de material de hierro-carbono. Se forma durante el enfriamiento, ha elevado la dureza pero si profundamente templado, tiene muy mala maquinabilidad: porque cada vez es aún más difícil. Para su ventaja es que es muy resistente y tiene un cambio de volumen relativamente bajo después de que se forma durante el enfriamiento rápido (da una distorsión mínima). La martensita es el producto final más deseado de enfriamiento. Es la forma más dura y más resistente de aleación de hierro después de aplicar el templado. No estamos discutiendo detalles de transformación de fase asociado con formas de prótesis de material de aleación de hierro, ya que esto está más allá del alcance de este curso. Como se puede ver con el aumento de la velocidad de enfriamiento (que está aumentando pendiente de las curvas de temperatura / tiempo), el resultado final puede variar - la tasa más rápida de enfriamiento asociado con la formación de martensita como producto final y el asociado más lento con la fase de ferrita / cementita. Bainita y perlita son entre esos extremos.

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