Tecnologia de los materiales

INSTRUCCIÓN: Lea detenidamente el enunciado, analice y conteste en forma clara, correcta y ordenada los siguientes planteamientos mostrando en cada uno el desarrollo de los cálculos para justificar su respuesta. Al final de cada ejercicio argumente e interprete los resultados obtenidos.

Ejercicio 4.1

Un acero eutectoide con un 0.80 por 100 en C se enfría lentamente desde 750ºC a una temperatura ligeramente inferior a 723ºC. Suponiendo que la austenita se transforma completamente en ferrita y cementita:

a). Calcule el porcentaje en peso de ferrita eutectoide que se forma. b). Calcule el porcentaje en peso de cementita eutectoide que se forma.

Solución:

 a). 88.3%                            

 b). 11.7%  

 A)

Se calcula el porcentaje total de ferrita:

%Ferrita = [pic 1]

Con 0.02% C  y  99.8% Fe

B)

Se calcula el porcentaje total de Cementita:

[pic 2]

Con 6.67%C & 93.33%Fe

Se puede ver que se obtuvo un mayor porcentaje de ferrita con un 88.3% y un porcentaje menor de Cementita con un 11.7%.

Ejercicio 4.2

 Se calientan piezas delgadas de 0.25 mm de espesor de flejes laminados en caliente de acero 1080 durante una hora a 850°C y después se les aplica los tratamientos térmicos especificados a continuación. Usando el diagrama de transformación isoterma de un acero eutectoide, determinar las microestructuras de las muestras después de cada tratamiento.

A). Templado con agua hasta temperatura ambiente.

R=   Se puede apreciar que en la figura se encuentra una microestructura de martensita.

B). Templado en caliente en sales fundidas hasta 690°C durante 2 horas.

R=   únicamente perlita gruesa.

C). Templado en caliente hasta 610°C y 3 minutos; templado en agua.

R=   En este caso nos encontramos con únicamente perlita fina.

D). Templado en caliente hasta 580°C y 2 segundos; templado en agua.

R=   Alrededor de 50% de Perlita fina y 50% de Martensita.

E). Templado en caliente hasta 450°C y 1 hora; templado en agua.

R=   Únicamente Bainita superior.

F). Templado en caliente hasta 300°C y 30 minutos; templado en agua.

R=   Alrededor de 50% Bainita inferior con 50% de Martensita.

G). Templado en caliente hasta 300°C y 5 horas; templado en agua.

 R=   Solamente Bainita inferior.

 Los caminos de enfriamiento se indican en la figura y las microestructuras se ofrecen a  continuación.

                            [pic 3]

Ejercicio 4.3

 Un acero (0.4 por 100 C) hipoeutectoide se somete a enfriamiento lento desde 940ºC a una temperatura ligeramente superior a 723ºC.

 I). Calcule el porcentaje en peso de austenita presente en el acero

= Porcentaje en peso de Astenita[pic 4]

II). Calcule el porcentaje en peso de ferrita proeutectoide presente en el acero.

  Porcentaje en peso de ferrita proeutectoide[pic 5]

Gracias a los cálculos obtenidos podemos ver que el porcentaje en peso de ferrita proeutectoide es ligeramente mayor al porcentaje en peso de Astenita con una diferencia de porcentaje de 3.5641‬ %

Solución:

 I). 50%

II). 50%

Ejercicio 4.4

Un acero (0.4 por 100) hipoeutectoide se somete a enfriamiento lento desde 940ºC hasta una temperatura ligeramente inferior a 723ºC.

 I). Calcule el porcentaje en peso de ferrita proeutectoide presente en el acero.

%En peso de ferrita precutectoide = [pic 6]

II). Calcule el porcentaje en peso de ferrita eutectoide y el porcentaje en peso de cementita eutectoide presentes en el acero.

%En peso de Ferrita Total = [pic 7]

Calculando porcentaje en peso de ferrita eutectoide

%Ferrita eutectoide=Ferrita total-ferrita proeutectoide

=94.3-50=44.3%

El peso de cemento eutectoide=% en peso de cemento total=5.7%

El acero (0.4 por 100) después de ser sometido al enfriamiento presentó un porcentaje en peso de ferrita precutectoide de 50% y porcentaje en peso de ferrita total fue de un 94.3% para posteriormente obtener un porcentaje en peso de cemento total de un 5.7%

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