CAPITULO 3: ACEROS ALEADOSEfecto de los elementos de aleacin en los acerosIncrementar la templabilidadMejorar la resistencia a la temperaturaMejorar las propiedades mecnicas a baja y alta temperaturaMejorar la tenacidadMejorar la resistencia al desgasteMejorar la resistencia a la corrosinMejorar las propiedades magnticas, elctricas

Clasificacin de los elementos segn la forma como se encuentran en el acero Elementos que se disuelven en la fase ferritica Elementos que se combinan con el carbono para formar carburos simples o complejos

Structure dendritique dun alliage nickel-chromeavec prcipitation de carbure de tungstne (WC) CarburosFase soluble

Factores que controlan la forma como se encuentran los elementos en un acero 1.- La composicin qumica2.- El proceso de manufactura del acero3.- El tratamiento trmico proporcionado al acero

En general, todos los elementos que conforman la composicin qumica del acero facilitan el temple y ayudan a tener mayor resistencia y dureza en el acero, sin embrago su influencia es variable; los elementos con mayor influencia son el manganeso y el molibdeno, despus le siguen el cromo, el silicio y el nquel.Influencia de los elementos de aleacin sobre la templabilidad del acero

Ejemplo:El silicio influye un 30% de lo que influye el manganeso El cromo influye un 80% de lo que influye el manganeso y el molibdenoEl nquel influye un 15%Otro efecto general que tienen los elementos, es el de mover las curvas de transformacin TTT hacia la derecha del diagrama

Influencia de los elementos de aleacin sobre el diagrama hierro-carbonoCuando existe la adicin de un tercer elemento a un acero las condiciones de equilibrio del diagrama binario Fe-Fe3C se ven modificadas en cuanto se refiere a la posicin de los puntos eutectico, eutectoide o bien en el tamao de los campos correspondientes a cada una de las fases del diagrama (austenita, ferrita, etc.)El Ni y Mn disminuyen la temperatura critica de calentamientoEl Al, Mo,, Si, W y V incrementan la temperatura criticaTodos los elementos disminuyen el contenido de carbono del punto eutectoideEl Ni y Mn disminuyen la temperatura de transformacin eutectoideEl Mo, Cr, Si y Ti disminuyen la regin austenitica e incrementan la regin ferritica

Ejemplos del efecto que tienen los elementos de aleacin se aprecian en la regin de austenita y ferrita Efecto del nquel, manganeso sobre el punto eutectoide y lnea de transformacin eutectoideEfecto de molibdeno sobre el punto eutectoide y lnea de transformacin eutectoide

a) Efecto de los elementos sobre temperatura eutectoideb) Efecto de los elementos sobre el porciento de carbono el punto eutectoidea)b)

Efecto de los elementos sobre la regin austenitica y ferritica

Elementos formadores de carburos y nitrurosElementos como el cromo, tungsteno, molibdeno, vanadio y niobio son elementos formadores de carburos y tienen un efecto notable en retardar la rapidez de suavizamiento de los aceros. Cuando se encuentran en cantidades grandes en el acero tienen un importante efecto en el incremento de la dureza, aun a temperaturas altas de revenido Este efecto se considera que es debido a un fenmeno conocido como endurecimiento secundario, el cual se considera que es provocado por una precipitacin retardada de carburos mas finos y nitruros que se forman despus de formados los carburos

El efecto especifico e individual de cada elemento es difcil considerarlo, sin embargo algunos ejemplos que se han encontrado de manera experimental se muestran en la siguiente tabla

Clasificacin de los aceros aleados Aceros al Nb, V, Ti y AlEsta es una familia de los aceros aleados conocida como aceros microaleados; su principal mecanismo de endurecimiento es por precipitacin de carburos y/o nitruros que influyen en el tamao de grano, logrando tamaos mas finos con respecto a los aceros al carbonoEfecto del niobio en la resistencia a la cedencia, con respecto al carbono

Los elementos que mayor endurecimiento producen de esta manera son: el niobio y el vanadio, mientras que el aluminio y el titanio tienen un efecto menos notable.Efecto del niobio en la temperatura de transicin con respecto al carbono

Un ejemplo comparativo del efecto del niobio y vanadio se aprecia claramente al encontrarse que el primero de ellos, los carburos, nitruros y carbonitruros que se forman por precipitacin, tienden a ser parcialmente solubles a los 950 0C y totalmente solubles a 1, 250 0C; y que para el vanadio los carburos formados son totalmente solubles a la temperatura de 950 0C Este comportamiento del vanadio y el niobio significa que el niobio tendr un efecto poco notorio en el endurecimiento en tratamientos trmicos como el normalizado; pero un efecto muy fuerte a temperaturas mas altas por ejemplo durante un proceso de laminacin o forja

Considerando de forma conjunta los diferentes efectos que cada elemento tiene en el acero podemos resumir lo siguientePropiedades mecnicas diferentes pueden ser obtenidas en aceros de diferente composicin qumica, con tratamientos trmicos diferentes y un tratamiento de normalizado igual en todos los casos