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FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 516) Estructura ferriticomiddotmiddotbainitica con granos de ferrita equiaxiales con un tamafto de 12J1 aproximadamente y en una proporcion del 158 Ataque Nital 5 125X
01 0
~
FIGURA 23 TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO (Numeral 517) La microestructura esta compuesta por ferrita en forma de listones blancos con 3 fJ de ancho aproxilJladmiddotamente y 20 en proporcion uniformemente distribuida en toda la microestructura y Bilinita Ataque Nital 5 SOX
I
-)
o
FIGtJRA 24 NORMALIZADO ~NTERCRiTICO (N~meral 518) Estructura ferritico ~ainltica Los granos de ferrita son en su mayoria equiaxiales middot con un tamailos promedio predominantes de 13j1 ~ 20j1 EI sostenimiento a la temperatura intercritica por 2 b reporto una proporcion de ferrita del 20 y a 165 h 351 deg0 Ataque
Nital 5deg10 125X
-l -shy
FIGURA25 CEMENTACION + NORMALlZADO INTERCRilICO (NumeraI5110) Estructura ferritico-bainitica con una perlita mas fina en la capa por efecto del mayor contenido decarbono La diferencia con la cementacion + normalizado radica en el refinamiento de grano obtenido con oeste cicio Ataque Nital 500 125X
N B B Z o U-Eoshy
-j 00 1J lt
~ ~
-~ - ~
1
CICLOS DE TRA TAMIENTO
FIGURAmiddot26 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre el Limite Ehistico
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE +TEMPLE INTERCRlTICO
bull TEMPLE INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE
(minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTAtION + TEMPLE INTERCRlTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRlTICO
[] NORMALIZADO INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADo
mCEMENTACION + NORMALIZADO
INTERCRlTICO
_iTEMPLE CONVENSIONAL
t - - I o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull L bullbull i Imiddot bull TEMPLE INTERCRiTICO
N bull CEMENT ACION + TEMPLE amiddot (mfnimos norrnalizados)a z lt
~ bull CEMENT ACION + TEMPLE
~ ~ INTERCRiTICO
-l -u Vgt lt
z norrnalizados)
-~ EoshyrJJ NORMALIZADO rJJ
= TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENT ACION + NO~IZADO
1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO
NORMALIZADO n TTCfl Ifl TTTIA
FIGURA 27 Efecto de los ciclos d~ tratamiento sobre la ResistenciaiJItima
~
z 0 Ushy
-J laquo ~ ~ z
o ~ ~
1
CICLOS DE TRATAMIENTO
FIGURA 28 Efecto de los ciclos de tratamieoto sobre la Eloogaci6o
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERcRinco
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE middot (minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTACION + TEMPLE INTERCRiTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERcRinco
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
C CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERcRinco
bull TE~LE CONVENCIONAL
o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE (minimos normalizados)
a bull CEMENTACION + TEMPLEit
bull CEMENTACION + TEMPLE ~ INTERCRiTICO-J ==
VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO
[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
1
CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
o
o
o
I I bull
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ
s TEMPLE INTERCRiTICO u z r-1 rshyoo bull CEMENT ACION + TEMPLE lo0oi (minimos normalizados)00
~ CEMENTACION + TEMPLE 0
U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO
~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1
normalizados)t ~ NORMALIZADO ~
z 0
lo0oi bull TEMPLE + NORMALIZADOU INTERCRiTICOlt
~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull
bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
01 0
~
FIGURA 23 TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO (Numeral 517) La microestructura esta compuesta por ferrita en forma de listones blancos con 3 fJ de ancho aproxilJladmiddotamente y 20 en proporcion uniformemente distribuida en toda la microestructura y Bilinita Ataque Nital 5 SOX
I
-)
o
FIGtJRA 24 NORMALIZADO ~NTERCRiTICO (N~meral 518) Estructura ferritico ~ainltica Los granos de ferrita son en su mayoria equiaxiales middot con un tamailos promedio predominantes de 13j1 ~ 20j1 EI sostenimiento a la temperatura intercritica por 2 b reporto una proporcion de ferrita del 20 y a 165 h 351 deg0 Ataque
Nital 5deg10 125X
-l -shy
FIGURA25 CEMENTACION + NORMALlZADO INTERCRilICO (NumeraI5110) Estructura ferritico-bainitica con una perlita mas fina en la capa por efecto del mayor contenido decarbono La diferencia con la cementacion + normalizado radica en el refinamiento de grano obtenido con oeste cicio Ataque Nital 500 125X
N B B Z o U-Eoshy
-j 00 1J lt
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1
CICLOS DE TRA TAMIENTO
FIGURAmiddot26 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre el Limite Ehistico
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE +TEMPLE INTERCRlTICO
bull TEMPLE INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE
(minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTAtION + TEMPLE INTERCRlTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRlTICO
[] NORMALIZADO INTERCRlTICO
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t - - I o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
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N bull CEMENT ACION + TEMPLE amiddot (mfnimos norrnalizados)a z lt
~ bull CEMENT ACION + TEMPLE
~ ~ INTERCRiTICO
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= TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERCRiTICO
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1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO
NORMALIZADO n TTCfl Ifl TTTIA
FIGURA 27 Efecto de los ciclos d~ tratamiento sobre la ResistenciaiJItima
~
z 0 Ushy
-J laquo ~ ~ z
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CICLOS DE TRATAMIENTO
FIGURA 28 Efecto de los ciclos de tratamieoto sobre la Eloogaci6o
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERcRinco
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE middot (minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTACION + TEMPLE INTERCRiTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERcRinco
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
C CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERcRinco
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o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE (minimos normalizados)
a bull CEMENTACION + TEMPLEit
bull CEMENTACION + TEMPLE ~ INTERCRiTICO-J ==
VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO
[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
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CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
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bull TEMPLE CONVENCIONAL
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~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
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11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
I
-)
o
FIGtJRA 24 NORMALIZADO ~NTERCRiTICO (N~meral 518) Estructura ferritico ~ainltica Los granos de ferrita son en su mayoria equiaxiales middot con un tamailos promedio predominantes de 13j1 ~ 20j1 EI sostenimiento a la temperatura intercritica por 2 b reporto una proporcion de ferrita del 20 y a 165 h 351 deg0 Ataque
Nital 5deg10 125X
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FIGURA25 CEMENTACION + NORMALlZADO INTERCRilICO (NumeraI5110) Estructura ferritico-bainitica con una perlita mas fina en la capa por efecto del mayor contenido decarbono La diferencia con la cementacion + normalizado radica en el refinamiento de grano obtenido con oeste cicio Ataque Nital 500 125X
N B B Z o U-Eoshy
-j 00 1J lt
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1
CICLOS DE TRA TAMIENTO
FIGURAmiddot26 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre el Limite Ehistico
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE +TEMPLE INTERCRlTICO
bull TEMPLE INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE
(minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTAtION + TEMPLE INTERCRlTICO
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NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRlTICO
[] NORMALIZADO INTERCRlTICO
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_iTEMPLE CONVENSIONAL
t - - I o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull L bullbull i Imiddot bull TEMPLE INTERCRiTICO
N bull CEMENT ACION + TEMPLE amiddot (mfnimos norrnalizados)a z lt
~ bull CEMENT ACION + TEMPLE
~ ~ INTERCRiTICO
-l -u Vgt lt
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= TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENT ACION + NO~IZADO
1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO
NORMALIZADO n TTCfl Ifl TTTIA
FIGURA 27 Efecto de los ciclos d~ tratamiento sobre la ResistenciaiJItima
~
z 0 Ushy
-J laquo ~ ~ z
o ~ ~
1
CICLOS DE TRATAMIENTO
FIGURA 28 Efecto de los ciclos de tratamieoto sobre la Eloogaci6o
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERcRinco
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE middot (minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTACION + TEMPLE INTERCRiTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERcRinco
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
C CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERcRinco
bull TE~LE CONVENCIONAL
o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE (minimos normalizados)
a bull CEMENTACION + TEMPLEit
bull CEMENTACION + TEMPLE ~ INTERCRiTICO-J ==
VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO
[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
1
CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
o
o
o
I I bull
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ
s TEMPLE INTERCRiTICO u z r-1 rshyoo bull CEMENT ACION + TEMPLE lo0oi (minimos normalizados)00
~ CEMENTACION + TEMPLE 0
U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO
~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1
normalizados)t ~ NORMALIZADO ~
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~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
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bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
-l -shy
FIGURA25 CEMENTACION + NORMALlZADO INTERCRilICO (NumeraI5110) Estructura ferritico-bainitica con una perlita mas fina en la capa por efecto del mayor contenido decarbono La diferencia con la cementacion + normalizado radica en el refinamiento de grano obtenido con oeste cicio Ataque Nital 500 125X
N B B Z o U-Eoshy
-j 00 1J lt
~ ~
-~ - ~
1
CICLOS DE TRA TAMIENTO
FIGURAmiddot26 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre el Limite Ehistico
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE +TEMPLE INTERCRlTICO
bull TEMPLE INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE
(minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTAtION + TEMPLE INTERCRlTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRlTICO
[] NORMALIZADO INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADo
mCEMENTACION + NORMALIZADO
INTERCRlTICO
_iTEMPLE CONVENSIONAL
t - - I o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull L bullbull i Imiddot bull TEMPLE INTERCRiTICO
N bull CEMENT ACION + TEMPLE amiddot (mfnimos norrnalizados)a z lt
~ bull CEMENT ACION + TEMPLE
~ ~ INTERCRiTICO
-l -u Vgt lt
z norrnalizados)
-~ EoshyrJJ NORMALIZADO rJJ
= TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENT ACION + NO~IZADO
1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO
NORMALIZADO n TTCfl Ifl TTTIA
FIGURA 27 Efecto de los ciclos d~ tratamiento sobre la ResistenciaiJItima
~
z 0 Ushy
-J laquo ~ ~ z
o ~ ~
1
CICLOS DE TRATAMIENTO
FIGURA 28 Efecto de los ciclos de tratamieoto sobre la Eloogaci6o
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERcRinco
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE middot (minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTACION + TEMPLE INTERCRiTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERcRinco
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
C CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERcRinco
bull TE~LE CONVENCIONAL
o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE (minimos normalizados)
a bull CEMENTACION + TEMPLEit
bull CEMENTACION + TEMPLE ~ INTERCRiTICO-J ==
VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO
[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
1
CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
o
o
o
I I bull
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ
s TEMPLE INTERCRiTICO u z r-1 rshyoo bull CEMENT ACION + TEMPLE lo0oi (minimos normalizados)00
~ CEMENTACION + TEMPLE 0
U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO
~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1
normalizados)t ~ NORMALIZADO ~
z 0
lo0oi bull TEMPLE + NORMALIZADOU INTERCRiTICOlt
~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull
bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
N B B Z o U-Eoshy
-j 00 1J lt
~ ~
-~ - ~
1
CICLOS DE TRA TAMIENTO
FIGURAmiddot26 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre el Limite Ehistico
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE +TEMPLE INTERCRlTICO
bull TEMPLE INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE
(minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTAtION + TEMPLE INTERCRlTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRlTICO
[] NORMALIZADO INTERCRlTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADo
mCEMENTACION + NORMALIZADO
INTERCRlTICO
_iTEMPLE CONVENSIONAL
t - - I o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
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N bull CEMENT ACION + TEMPLE amiddot (mfnimos norrnalizados)a z lt
~ bull CEMENT ACION + TEMPLE
~ ~ INTERCRiTICO
-l -u Vgt lt
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= TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENT ACION + NO~IZADO
1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO
NORMALIZADO n TTCfl Ifl TTTIA
FIGURA 27 Efecto de los ciclos d~ tratamiento sobre la ResistenciaiJItima
~
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1
CICLOS DE TRATAMIENTO
FIGURA 28 Efecto de los ciclos de tratamieoto sobre la Eloogaci6o
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERcRinco
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE middot (minimos normalizados)
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NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERcRinco
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
C CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERcRinco
bull TE~LE CONVENCIONAL
o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE (minimos normalizados)
a bull CEMENTACION + TEMPLEit
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VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
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[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
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E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
1
CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
o
o
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I I bull
bull TEMPLE CONVENCIONAL
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~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
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bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
_iTEMPLE CONVENSIONAL
t - - I o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull L bullbull i Imiddot bull TEMPLE INTERCRiTICO
N bull CEMENT ACION + TEMPLE amiddot (mfnimos norrnalizados)a z lt
~ bull CEMENT ACION + TEMPLE
~ ~ INTERCRiTICO
-l -u Vgt lt
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= TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENT ACION + NO~IZADO
1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO
NORMALIZADO n TTCfl Ifl TTTIA
FIGURA 27 Efecto de los ciclos d~ tratamiento sobre la ResistenciaiJItima
~
z 0 Ushy
-J laquo ~ ~ z
o ~ ~
1
CICLOS DE TRATAMIENTO
FIGURA 28 Efecto de los ciclos de tratamieoto sobre la Eloogaci6o
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERcRinco
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE middot (minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTACION + TEMPLE INTERCRiTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERcRinco
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
C CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERcRinco
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o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
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a bull CEMENTACION + TEMPLEit
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VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO
[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
1
CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
o
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bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ
s TEMPLE INTERCRiTICO u z r-1 rshyoo bull CEMENT ACION + TEMPLE lo0oi (minimos normalizados)00
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U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO
~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1
normalizados)t ~ NORMALIZADO ~
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~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
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bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
~
z 0 Ushy
-J laquo ~ ~ z
o ~ ~
1
CICLOS DE TRATAMIENTO
FIGURA 28 Efecto de los ciclos de tratamieoto sobre la Eloogaci6o
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERcRinco
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE middot (minimos normalizados)
bull CEMENTACION + TEMPLE
bull CEMENTACION + TEMPLE INTERCRiTICO
bull NORMALIZADO (minimos normalizados)
NORMALIZADO
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco
NORMALIZADO INTERcRinco
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
C CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERcRinco
bull TE~LE CONVENCIONAL
o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE (minimos normalizados)
a bull CEMENTACION + TEMPLEit
bull CEMENTACION + TEMPLE ~ INTERCRiTICO-J ==
VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO
[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
1
CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
o
o
o
I I bull
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ
s TEMPLE INTERCRiTICO u z r-1 rshyoo bull CEMENT ACION + TEMPLE lo0oi (minimos normalizados)00
~ CEMENTACION + TEMPLE 0
U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO
~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1
normalizados)t ~ NORMALIZADO ~
z 0
lo0oi bull TEMPLE + NORMALIZADOU INTERCRiTICOlt
~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull
bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
bull TE~LE CONVENCIONAL
o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO
bull TEMPLE INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + TEMPLE (minimos normalizados)
a bull CEMENTACION + TEMPLEit
bull CEMENTACION + TEMPLE ~ INTERCRiTICO-J ==
VI u i bull NORMALIZADO (minimos
normalizados)~ ~ NORMALIZADO ~
bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO
[J NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull CEMENTACION + NORMALIZADO
E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy
1
CICLOS DE TRA TAM lEN TO
o
o
o
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I I bull
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ
s TEMPLE INTERCRiTICO u z r-1 rshyoo bull CEMENT ACION + TEMPLE lo0oi (minimos normalizados)00
~ CEMENTACION + TEMPLE 0
U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO
~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1
normalizados)t ~ NORMALIZADO ~
z 0
lo0oi bull TEMPLE + NORMALIZADOU INTERCRiTICOlt
~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull
bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
o
o
o
o
I I bull
bull TEMPLE CONVENCIONAL
o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ
s TEMPLE INTERCRiTICO u z r-1 rshyoo bull CEMENT ACION + TEMPLE lo0oi (minimos normalizados)00
~ CEMENTACION + TEMPLE 0
U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO
~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1
normalizados)t ~ NORMALIZADO ~
z 0
lo0oi bull TEMPLE + NORMALIZADOU INTERCRiTICOlt
~
~ [] NORMALIZADO INTERCRiTICO
bull
bull CEMENT ACION + NORMALIZADO
11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO
FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna
bull -1
CICLOS DE TRATAMIENTO
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
meJoras supetiores en propiedades como la elongacion cualidad muy
importante para el exito de conformaciones severas en frio en ese sentido este
ciclo de tratamiento se puede ver con optimismo hacia el futuro pero teniendo
presente que lamayor limitacion del sostenimiento dentro de la zona biflisica
Ferrita - Austenita es la oscilacion alrededor de la temperatura del set point
debido a que la transformacion a Austenitapor efecto de la temperatura es muy
nipida no queriendo con ello decir qVe la homogenizacion quimica sea
igualmente rapida a este respecto middotel tiempo de sostenirrllento de 2 horas a la
temperatura intercritica aparentemente fue suficiente para alcanzar eI equiIibrio
con respecto al Carbono pero no para lograr una particion significativa de los
elementos sustitucionales (ver capitulo 3) la afirmacion anterior tiene lugar por
el hecho de que en 2 hr se alcanzo una transformacion del 20 para la Ferrita
yen 165 hr del 351 (para demostrar esta afirmacion es necesario recurrir a
tecnicas de microscopia electronica)
EI tratamlento termico intercritico con temple y revemdo como operaclOnes
finales genero reducciones en la resistencia ultima y en el limite elastico e
incrementos en la elongacion y tenacidad con respecto al temple
convencional (numeral 511) en las siguientes pr~porcione~
con un temple intercritico con tratamiento previo de homogenizacion (n~eral
512) el material experimento
bull una reduccion del 24 en la Resistencia (ntima
bull unareduccion del 30 en el Limite Elastico
77
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
bull qfl incremento del 95 en la Elongacion y
bull un incremento del 27 en la Energia de Impacto Charpy
se obtuvo una microestructura evidentemente mas frna y homogenea
En primer lugar la presencia de la fase ferritica en la microestructura afecta las
propiedades mecarucas por que es una fase que tiene muy baja resistencia
mecanica por esta razon disminuye la resistencia Ultima y el limite elastico con
ese ciclo En segundo lugar como la estructura de partida es martens ita la
nuc1eacion de la austenita fue pareja yen nfunero considerable en los limites de
los listones donde se encontraba la cementita globular (no se resuelven los
limites de granD de la austenita madre) de esta fonna se obtuvo un primer
refinamiento de grano posterionnente con el enfriamiento ocurrio un
refinamiento aun mayor bajo estas~ condiciones la microestructura experimenta r
una cedencia continua y unifonne de la fase ferritica en la etapa inicial de la
defonnacion hasta a1canzar middot la estriccion y un patron de fractura mas
complicado dada la distribucion unifonne de las fases comprometidas Con esta
base se podrian obtener mejor~s superiores en la tenacidad y ductilidad si se
sostiene a temperaturas mas bajas cercanas a ACh de manera que al
incrementar la cantidad de Ferrita se incrementa la cedencia continua del
material
Al comparar el temple intercri~ico sin hOPlogenizacion previa (numeral 513) ~
con el temple convencional (~umeral 511) se obtieneque el material
experimenta
78
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
bull una reducci6n del 38 en la Resistencia Ultima
bull una reducci6h del 50 en el Limite Elastico
bull un incremento del 4 en la Elongaci6n y
bull un incremento del-8 en la Energia de Impactp Charpy
Es posible que la existencia de los dos tamafios de grano en la estructuia
(Figura 19) se deba a que la Ferrita hereda el tamafio y la di~tribuci6n de la estructura de partida ferritico perlitica bandeada Esto significa que de hecho
ya no se cuenta con una sedencia continua del elemento como untodo middotSi por
ejemplopara la construcci6n de la campana de una rueda de autom6vil se
conforma en frio una placa que ha sido sometida a este ciclo de tratamiento
ocurrini una deformaci6n irregularpor que habran ~zonas muyricas en F errita
con buena ductilidad y zonas con Martensita continua (con muy mala
ductilidad) que anteriormente estaban ocupadas por bandas de Perlita fma Lo
mas probable es que los esfuerzos que predominan en la intercara
FerritaIMartensita superen la resistencia ultima de la Ferrita 10 que da lugar a la bull
faHa durante la conformaci6n Independiente del efecto de la Ferrita here dada
otra consideraci6n importante esta relacionada con el refinamiento de grano de
la Austenita durante el calentamiento a ese respecto en el capitulo 3 se Heg6 a
la conclusi6n de que la Austenita formada a partir de una estructura de recocido
(muy estable) posee generalmente un grano muy grueso Con el temple_ el
refinamiento adicional es poco apreciable_ dado que no se cuenta con una
cantidad suficiente de lugares para la nucleaci6n de la nueva Martensita y
ademas si la composici6n de la Austenita da lugar a la formaci6n de listones
79
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
80
que atravksen los granos estos senin mas grandes entre mayor sea ei tamafio
de grano austenitico Con esta microestructura se cuenta con un camino menos
intrincado para la propagacion de una grieta
El Carbono de no eqtiilibrio a 775degC tiene el tiempo suficiente para salir de la
Ferrita de manera que en la estructura final esta fase no presenta ~andes tensiones internas es probable que por esa razon las zonas ferriticas en -las
microestructuras no presentan ning(m tipo de relieve
Al comparar las microesttucturas de las Figuras 18 y 19 se observa que con
aproximadamente la misma cantidad de la Ferrita 20 se tienen diferencias
microestructurales entre los dos cicIos
I bull
CicIo sin homogenizacion (513) CicIo con homogenizacion (512)
bull Ferrita equiaxial
bull Tamafio de grano de la Ferrita entre
bull Distribucion de la Ferrita irregular
bull Ferrita en listones
bull Ancho promedio de los listones 3fJ
bull Distribucion de la Ferrita uniforme
estas caracteristicas microestiucturales estan en buen acuerdo con las
propiedades obtenidas
Con un normalizado intercritico con tratamiento prevlO de homogenizacion (numeral 517) el materialexperimenta las siguientes variaciones con respecto
al normalizado convencional (numeral 516)
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