Distribución de los elementos contenidos en los aceros de aleación

Depende de las tendencias de cada elemento a formar compuestos y carburos.

El níquel se disuelve en la ferrita α (menor tendencia a formar carburos que el hierro).

El silicio se combina con el oxígeno del acero formando inclusiones no metálicas, o se disuelve en la ferrita.

El manganeso se disuelve en la ferrita, y parte de él forma carburos, o se incorpora a la cementita como (Fe,Mn)3C.

El cromo se reparte en la ferrita y forma carburos (tendencia mayor a formar carburos que el hierro).

El cromo el tungsteno y el molibdeno formar carburos si hay suficiente carbono presente y si no están presentes otros elementos con tendencia más fuerte a formar carburos.

El vanadio, el titanio y el columbio son elementos con fuerte tendencia a formar carburos y se encuentran en los aceros, principalmente en forma de carburos.

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Efectos de los elementos contenidos en una aleación sobre la temperatura eutectoide de los aceros.

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Efecto del porcentaje de elementos de aleación sobre la temperatura eutectoide de la transformación de austenita a perlita en el diagrama de fases Fe-Fe3C.

Templabilidad del acero

Se define como la propiedad que determina la profundidad y distribución de la dureza inducida mediante el templado a partir de la condición austenítica.

Depende principalmente de (1) su composición, (2) el tamaño del grano austenítico y (3) la estructura del acero antes de ser templado.

La manera más común de medir la templabilidad es la prueba de templabilidad de Jominy.

ESPOCH - EIA Espécimen y portapiezas para la prueba de templabilidad del extremo templado.

Ilustración esquemática de la prueba del extremo templado para determinar la templabilidad.

El acero eutectoide tiene templabilidad relativamente baja (su dureza disminuye desde RC = 65 hasta RC = 50 a sólo 3/16 pulg del extremo de la barra respectivamente).

Las secciones gruesas de este acero no pueden hacerse totalmente martensíticas mediante el templado.

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Correlación del diagrama de transformación por enfriamiento continuo y los datos de la prueba de la capacidad de endurecimiento de extremo templado para un acero al carbono eutectoide.

Templabilidad de algunos aceros de aleación con 0.40% C El acero 4340 tiene una templabilidad excepcionalmente alta y puede templarse hasta una dureza de RC = 40 a 2 pulg del extremo templado de la barra.

Los aceros de aleación pueden templarse a un ritmo más lento sin que pierdan sus valores de templabilidad relativamente altos.

ESPOCH - EIA Curvas de templabilidad comparativa de aceros de aleación con 0.40% C.

Propiedades mecánicas y aplicaciones típicas de aceros de baja aleación

Ofrecen una mejor combinación de resistencia, dureza y ductilidad que los aceros al carbono simples. Son utilizados mayormente en la fabricación de automóviles (flechas, ejes, engranes y resortes) y camiones, en partes que exigen propiedades superiores de resistencia y tenacidad que los aceros al carbono simples.

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ALEACIONES DE ALUMINIO

Endurecimiento por precipitación de una aleación binaria generalizada.

El proceso de endurecimiento por precipitación incluye los tres pasos básicos siguientes:

1. Tratamiento calórico (solucionizado). La muestra de aleación se calienta a una temperatura intermedia entre la del solvus y la del solidus de la solución sólida α (punto c, temperatura T1 ) hasta que se produzca una estructura de solución sólida uniforme.

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2. Templado en agua hasta temperatura ambiente (temperatura T3). La estructura después del templado corresponde a una solución sólida sobresaturada de la fase α. 3. Envejecimiento de la solución para que se forme un precipitado disperso. Es el objetivo del proceso de endurecimiento por precipitación. El precipitado fino dentro de la aleación impide el movimiento de las dislocaciones durante la deformación (las dislocaciones son obligadas a cruzar transversalmente las partículas precipitadas o a rodearlas). Al restringir el movimiento de las dislocaciones durante la deformación, la aleación se refuerza. Envejecimiento natural: Cuando la aleación se deja envejecer a temperatura ambiente Envejecimiento artificial: Cuando la aleación se envejece a altas temperaturas (T= de 0,15 a 0,25 veces (T1-T3))

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