FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) 12Jbdigital.unal.edu.co/11065/43/43085980.1997_Parte7.pdf ·...

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0\ 00 FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) Estructura ferritico··ba initi ca con granos de ferrita equiaxiales con un tamafto de 12J.1 aproximadamente y en una proporcion del 15.8 % .. Ataque Nital 5%, 125X .

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0 00

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

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~ ~ 0 r-1 bull NORMALIZADO(minirnos r-1

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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

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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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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

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1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO

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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)

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FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy

1

CICLOS DE TRA TAM lEN TO

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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

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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

Page 3: FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) 12Jbdigital.unal.edu.co/11065/43/43085980.1997_Parte7.pdf · E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO . FIGURA 29. Efecto de los ciclos de

I

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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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= 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

~

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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)

bull CEMENTACION + TEMPLE

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NORMALIZADO

bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco

NORMALIZADO INTERcRinco

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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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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

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U lo0oi r- bull CEMENT ACION + TEMPLEoolt INTERCRiTICO

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normalizados)t ~ NORMALIZADO ~

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~

~ [] 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

Page 4: FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) 12Jbdigital.unal.edu.co/11065/43/43085980.1997_Parte7.pdf · E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO . FIGURA 29. Efecto de los ciclos de

-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

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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

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(minimos normalizados)

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[] NORMALIZADO INTERCRlTICO

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~ ~ INTERCRiTICO

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= TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco

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1 III CEMENTACION +CICLOS DE TRATAMIENTO

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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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FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy

1

CICLOS DE TRA TAM lEN TO

o

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~

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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

Page 6: FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) 12Jbdigital.unal.edu.co/11065/43/43085980.1997_Parte7.pdf · E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO . FIGURA 29. Efecto de los ciclos de

_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

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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

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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)

bull CEMENTACION + TEMPLE

bull CEMENTACION + TEMPLE INTERCRiTICO

bull NORMALIZADO (minimos normalizados)

NORMALIZADO

bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERcRinco

NORMALIZADO INTERcRinco

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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

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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

o

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I I bull

bull TEMPLE CONVENCIONAL

o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ

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~ 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

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

Page 7: FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) 12Jbdigital.unal.edu.co/11065/43/43085980.1997_Parte7.pdf · E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO . FIGURA 29. Efecto de los ciclos de

~

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-J laquo ~ ~ z

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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)

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)

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bull CEMENTACION + TEMPLE ~ INTERCRiTICO-J ==

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bull TEMPLE + NORMALIZADO INTERCRiTICO

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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

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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

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o rEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICO

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FIGURA 29 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre fa Energia de impacto Charpy

1

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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

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o

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I I bull

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o TEMPLE + TEMPLE INTERCRiTICQ

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11 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO

FIGURA 30 Efecto de los ciclos de tratamiento sobre laRelacion Limite EhisticolResistencia Ulfuna

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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

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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

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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

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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

Page 11: FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) 12Jbdigital.unal.edu.co/11065/43/43085980.1997_Parte7.pdf · E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO . FIGURA 29. Efecto de los ciclos de

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

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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

Page 13: FIGURA 22 NORMALIZADO (Numeral 5.1.6) 12Jbdigital.unal.edu.co/11065/43/43085980.1997_Parte7.pdf · E1 CEMENT ACION + NORMALIZADO INTERCRiTICO . FIGURA 29. Efecto de los ciclos de

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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