ACEROS AL CARBONO Y ALEADOS DE BAJO

CONTENIDO DE CARBONO

ACEROS AL CARBONO Y ACEROS AL CARBONO Y ALEADOS DE BAJO ALEADOS DE BAJO

CONTENIDO DE CARBONOCONTENIDO DE CARBONO

LABORATORIO DE MATERIALESLABORATORIO DE MATERIALES

Ing. Ing. WilmerWilmer Vásquez Díaz Vásquez Díaz –– UNTUNT

wvasquezd@gmail.comwvasquezd@gmail.comwilmervasquez@hotmail.comwilmervasquez@hotmail.com

ACEROS AL CARBONO Y ALEADOS DE ACEROS AL CARBONO Y ALEADOS DE BAJO CONTENIDO DE CARBONOBAJO CONTENIDO DE CARBONO

►► Los aceros al carbono y aleados Los aceros al carbono y aleados pueden ser manufacturados con un pueden ser manufacturados con un amplio rango de propiedades debido a amplio rango de propiedades debido a diferentes microestructuras q se diferentes microestructuras q se pueden generar.pueden generar.

►► ACEROS ALEADOSACEROS ALEADOS:: además de los además de los cinco elementos: cinco elementos: C, Si, C, Si, MnMn, P y S, P y S, , contienen también cantidades contienen también cantidades importantes de otros elementos como importantes de otros elementos como el el Cr, Ni, Cr, Ni, MoMo,, etc.etc.

►► Elementos Elementos aleantesaleantes > 6%: aceros de > 6%: aceros de alta aleación.alta aleación.

►► AISI 1020, AISI 1045, AISI 4140, AISI AISI 1020, AISI 1045, AISI 4140, AISI 43404340

Los aceros de bajo C generalmente contienen menos Los aceros de bajo C generalmente contienen menos que que ≈≈ 0,10% C y son usados en vastas cantidades en la 0,10% C y son usados en vastas cantidades en la industria automotriz, contenedores y accesorios.industria automotriz, contenedores y accesorios.

(ASM (ASM MetalsMetals HandbookHandbook, Vol. 09), Vol. 09)

•• ESTAMPADO (ESTAMPADO ( StampingStamping))•• PRESION (PRESION (PressingPressing))•• CURVAMIENTO (CURVAMIENTO (BendingBending))•• ALARGAMIENTO (ALARGAMIENTO ( StretchingStretching))•• Etc.Etc.

FORMABILIDADFORMABILIDAD

Nuevos TiposNuevos Tipos

►► UltralowUltralow--carboncarbon steelssteels

►► BakeBake--hardenablehardenable steelssteels

►► InterstitialInterstitial--free free steelssteels

►► DentDent--resistantresistant steelssteels

►► ElectricalElectrical steelssteels

►► DualDual--phasephase andandtransformationtransformation--inducedinducedplasticityplasticity (TRIP) (TRIP) steelssteels

►► EnamelingEnameling steelssteels

►► MicroalloyedMicroalloyed highhigh--strengthstrengthsteelssteels

HotHot--rolledrolled sheetsheet ------ Hot Hot bandband

Aplicaciones críticasAplicaciones críticas

Recubrimiento con capas metálicas, orgánicas y de óxidos:Recubrimiento con capas metálicas, orgánicas y de óxidos:

Resistencia a la corrosión

Aislamiento eléctrico/magnético

Resistencia a la abrasión

Color

SECCIONAMIENTOSECCIONAMIENTO

►► Corte adecuado de la superficie, es la etapa más Corte adecuado de la superficie, es la etapa más importante de la preparación de probetas, porque la importante de la preparación de probetas, porque la estructura puede alterarse fácilmente.estructura puede alterarse fácilmente.

►► Debe tenerse especial cuidado en el corte de Debe tenerse especial cuidado en el corte de Aceros Aceros EndurecidosEndurecidos..

►► Disco abrasivo Disco abrasivo ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ mejor opción.mejor opción.

►► Para Tratamientos térmicos se emplean probetas Para Tratamientos térmicos se emplean probetas metálicas tipo botón y tipo arandela (metálicas tipo botón y tipo arandela (38 mm diámetro y 6.4 38 mm diámetro y 6.4

mm espesormm espesor.)..).

Refrigerar y evitar deformación excesiva.

La más usada La más Ventajosa

MONTAJEMONTAJE

►► Generalmente Resina termoestable como Generalmente Resina termoestable como BAKELITABAKELITA, , ventajosa por su alta dureza q mantiene liza ventajosa por su alta dureza q mantiene liza –– nivelada nivelada la superficie.la superficie.

►► Desventaja del montaje en caliente Desventaja del montaje en caliente �� su Tsu T°° de fraguado de fraguado (puede alterar la microestructura de algunos aceros).(puede alterar la microestructura de algunos aceros).

►► Examinar a mExaminar a máás de 100x s de 100x óó preservacipreservacióón de bordes es de n de bordes es de principal importancia principal importancia �� puede requerir:puede requerir:�� Uso de materiales duros como Uso de materiales duros como BakeliaBakelia

�� Adición de partículas cerámicas en R. Adición de partículas cerámicas en R. termoplásticastermoplásticas..

�� Recubrimiento de probeta con Níquel.Recubrimiento de probeta con Níquel.

DESBASTEDESBASTE

►► Desbaste grueso (Papel SiC # 80, 100, 120) y/o Desbaste grueso (Papel SiC # 80, 100, 120) y/o desbaste fino (220, 320, 400, 600). Siempre con desbaste fino (220, 320, 400, 600). Siempre con refrigeración.refrigeración.

►► El desbaste debe continuar por un tiempo de 2 a 3 veces El desbaste debe continuar por un tiempo de 2 a 3 veces mayor que el tiempo requerido para remover las rayas mayor que el tiempo requerido para remover las rayas de las etapas previas para eliminar la zona deformada.de las etapas previas para eliminar la zona deformada.

PULIDOPULIDO►► Evitar pulido excesivo, especialmente sobre un paño Evitar pulido excesivo, especialmente sobre un paño con pelo, debido a que ocasiona una distorsión de la con pelo, debido a que ocasiona una distorsión de la superficie y un arranque de inclusiones no metálicas.superficie y un arranque de inclusiones no metálicas.

►► Para probetas con una microestructura compuesta Para probetas con una microestructura compuesta por perlita o carburos, el tiempo de pulido debería por perlita o carburos, el tiempo de pulido debería ser corto y en pocas etapas para minimizar el relieveser corto y en pocas etapas para minimizar el relieve

ATAQUEATAQUE

�� NitalNital y y PicralPicral son los más usados para aceros al carbono.son los más usados para aceros al carbono.

�� NitalNital, es el reactivo general para aceros , el más usado. , es el reactivo general para aceros , el más usado. Delinea los Delinea los bordes de granobordes de grano de la ferrita.de la ferrita.

�� PicralPicral, Distingue mejor las distintas fases presentes. , Distingue mejor las distintas fases presentes. Colorea la Colorea la cementitacementita y la distingue de la y la distingue de la ferritaferrita..

�� Para estructuras finas y altos aumentos el ataque con Para estructuras finas y altos aumentos el ataque con PicralPicral es el más adecuado. Nital no hace buena es el más adecuado. Nital no hace buena diferenciación entre ferrita diferenciación entre ferrita –– cementita.cementita.

►►Para Para aceros aceros perlíticosperlíticos el el picralpicral es la es la mejor opción.mejor opción.

►►Algunas veces se mezclan en igual Algunas veces se mezclan en igual proporción Nital y proporción Nital y PicralPicral para que los para que los resultados de observación y distinción resultados de observación y distinción de fases sea mejor.de fases sea mejor.

►►Estructuras Estructuras esferoidizadasesferoidizadas �� Nital no Nital no delinea adecuadamente los carburos, delinea adecuadamente los carburos, PicralPicral lo hace mejor.lo hace mejor.

Tiempo de ataqueTiempo de ataque►► Varía según los aumentos de examinación de la Varía según los aumentos de examinación de la estructuraestructura

►► También varía según la condición de la muestra si También varía según la condición de la muestra si está en estado de suministro o tiene algún tipo de está en estado de suministro o tiene algún tipo de tratamiento o trabajado mecánico.tratamiento o trabajado mecánico.

Reactivo Reactivo MarshallMarshall �������� LLíímites de Granomites de Grano

Aceros Descarburizados y de Bajo Carbono

Mejor DELINEAMIENTO de los Límites de Grano.

Medida del Medida del T.GT.G. Ferrita por. Ferrita porANALISIS DE IMÁGENESANALISIS DE IMÁGENES

CONSTITUYENTES CONSTITUYENTES MICROESTRUCTURALESMICROESTRUCTURALES

• Mayoría Aceros Bajo C: 99,5%Fe• Aleantes: Mn, Si, Al.

FERRITA: Mayor ConstituyenteFERRITA: Mayor Constituyente(< 0;005(< 0;005%C%C))

Morfología Equiaxial(Iguales dimensiones en todas direcciones)

FERRITA FERRITA POLIGONALPOLIGONAL

ACEROS TRABAJADOS EN ACEROS TRABAJADOS EN FRIOFRIO

MORFOLOGIA MORFOLOGIA ELONGADAELONGADA

►► MartensitaMartensita: No es común en : No es común en aceros de Bajo Carbono.aceros de Bajo Carbono.

►► Constituyente necesario en Constituyente necesario en algunos aceros especiales de algunos aceros especiales de alta resistencia y Bajo C.alta resistencia y Bajo C.

►► AustenitaAustenita: No es común en aceros : No es común en aceros de Bajo Carbono.de Bajo Carbono.

►► Se requiere de presencia de Se requiere de presencia de suficiente C y suficiente C y aleantesaleantes (pequeñas (pequeñas cantidades de cantidades de AustenitaAustenita retenida a retenida a T°T° Ambiente.Ambiente.