metalurgia fisica

2. es una sustancia compuesta por dos o más metales. Las aleaciones, al igual que los metales puros, poseen brillo
metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo general no tan bien como los metales por los que
están formadas
TIPOS

3. Las aleaciones férreas, cuyo principal componente es el hierro, son las que más se producen y las que tienen
mayor interés como material para la construcción de aparatos. los aceros se fabrican mediante técnica de
extracción, agino y las aleaciones férreas son extremadamente versátiles, ya que se pueden adaptar para que
tengan una gran variedad de propiedades físicas y metálicas.
Tipos según
contenido de
carbono
El hierro, es un elemento
metálico, magnético,
maleable y de color blanco
plateado. También, es uno de
los elementos metálicos más
abundantes del planeta.
Son básicamente aleaciones
de hierro y carbono.

4. • El mejor método de clasificación es de acuerdo a su estructura metalográfica. Las
variables a considerar son: El contenido de carbono, los aleantes, las impurezas, la
velocidad de enfriamiento y el tratamiento térmico. Se pueden clasificar en:
 Fundición blanca: Donde todo carbono se encuentra combinado.
 Fundición gris: La mayor parte del carbono se encuentra sin combinar en forma de grafito.
 Fundición maleable: Carbono mayormente sin combinar en forma de nódulos irregulares o
carbono revenido.
 Fundición nodular: Mediante aleantes especiales, el grafito forma esferoides compactos.
 Fundición especial: Las propiedades y estructura de las anteriores se modifica por el agregado
de aleantes

5. El termino recocido cubre una variedad de tratamientos térmicos de fundiciones grises o nodulares aplicados
con el propósito de reducir la dureza y mejorar la maquinabilidad
Metalúrgicamente, el
recocido representa
un cambio en la
microestructura de la
fundición hacia una
condición de
equilibrio más
estable, esto es, una
estructura más
uniforme.
El recocido de la fundición incluye
un aspecto no presente en el acero.
Por un enfriamiento lento, el
contenido de carbono de la matriz,
el carbono combinado, se reduce a
cero de manera que solo ferrita y
grafito quedan remanentes en la
microestructura.

6. Se logra la descomposición de los
carburos junto a un efecto de
ablandamiento debido al calentamiento
a una temperatura bastante superior al
rango crítico, con suficiente tiempo para
homogeneizar y disolver o descomponer
todos los carburos, seguido por un
enfriamiento lento bastante por debajo
del rango crítico.
Como resultado de la
completa descomposición o
grafitización de los
carburos, resulta una
microestructura final de
grafito, ferrita y algo de
perlita
En la mayoría de las fundiciones grises y nodulares no
aleadas, la austenizacion se realiza a 870 – 900°C.

7. 1. VELOCIDADES
DE
CALENTAMIENTO:
2. TIEMPO A
TEMPERATURA
3.VELOCIDAD DE
ENFRIAMIENTO
Las Fundiciones de formas
intrincadas con secciones gruesas
y delgadas, deben ser
precalentadas lentamente a 400 –
500°C. En general la velocidad de
calentamiento desde temperatura
ambiente hasta la temperatura de
recocido, no debería de exceder
de 110°C/hora.
Para la completa grafitización de
los carburos libres, el tiempo de
permanencia a la temperatura de
recocido tiene su importancia. En
una fundición gris no aleada se
recomienda un tiempo de
permanencia, cuando los carburos
son masivos, de 1 a 3 horas, más
1 hora por 25mm. de espesor.
es importante que la velocidad de
enfriamiento sea lo
suficientemente lenta para
permitir la completa grafitización
En la mayoría de los casos las
velocidades de enfriamiento en
horno alcanzan a 50°C/hora,
hasta bastante por debajo del
rango crítico (300°C aprox.)

8. Uno de los rasgos característicos y útiles de los metales y de las aleaciones es su capacidad de modificar su
estructura interna sin cambio apreciable de su apariencia o dimensiones externas. El fin esencial del tratamiento
de recocido es permitir que la aleación se aproxime a su estado normal o de equilibrio.
Aplicaciones de
diagramas de
fase

9. Este proceso se efectúa totalmente en el estado sólido y generalmente le sigue un enfriamiento lento en el
horno desde la temperatura deseada.
Representación
esquemática de
los cambios en
microestructura
durante el
recocido de un
acero

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Recuperación.
es un proceso a baja temperatura, y los
cambios producidos en las propiedades
no dan lugar a un cambio apreciable en
la microestructura. En esta etapa, el
material recupera sus propiedades
físicas, como son: conductividad térmica,
conductividad eléctrica, resistividad,
entre otros. Las propiedades mecánicas
no cambian
Endurecimiento
por deformación
residual, contra
tiempo de
recuperación a
tres temperaturas
constantes de
recocido

11. 11
Recristalizacion
En esta segunda etapa, los materiales
trabajados en frío sufren una
recristalización, en la que se aparece un
nuevo juego de granos libres de
deformación. Desaparece la dureza y la
resistencia adquirida por el trabajo en
frío y se recupera la ductilidad
Curva típica de
recristalización a
temperatura
constante

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Crecimiento de
grano
En esta tercera etapa los granos
grandes crecen a expensas de los
granos pequeños, teniendo como
objetivo lograr un tamaño de grano
homogéneo y no que en realidad se
desee que crezca el grano
Efecto de la
temperatura
sobre el tamaño
de grano
recristalizado

13. Entre mas homogénea sea la
estructura del acero austenitizado,
mas laminar será la estructura del
acero recocido. Inversamente,
entre mas heterogénea sea la
estructura del acero austenitizado,
mas esferoidal será la estructura
recocida.
Para desarrollar la condición mas
suave en el acero, austenitize a
una temperatura menor de 50°C
arriba de la critica y transforme a
una temperatura menor de 56°C
debajo de la critica inferior.
Debido a que el tiempo para llevar
a cabo una transformación
completa, a una temperatura
menor de 60°C debajo de la
critica inferior puede ser muy
largo, permita que la mayor parte
de la transformación se lleve a
cabo a una temperatura mayor,

14. Después de que el acero ha sido
austenitizado, enfríelo tan
rápidamente como sea posible a
la temperatura de
transformación con el fin de
decrecer el tiempo total de la
operación de recocido.
Después de que el acero se ha
transformado completamente, a
una temperatura que produce la
microestructura y dureza
deseada, enfrié el acero hasta la
temperatura ambiente tan rápido
como sea posible, para disminuir
mas el tiempo total de la
operación de recocido.

15. El objetivo de este tipo de recocido es el de reducir la heterogeneidad química provocada por la
solidificación. Esta heterogeneidad es la consecuencia de la segregación cristalina y en bloque.
Debido a que la velocidad de
difusión es una función exponencial
de la temperatura, se hará el
recocido de difusión a la
temperatura mas alta posible. La
influencia de este tratamiento sobre
las diferentes segregaciones
depende principalmente de:
 Las diferencias en
concentración
 Las distancias de difusión
 La velocidad de difusión de los
diferentes elementos

16. La dureza mínima corresponde a la
optima deformabilidad en procesos
de conformado no cortante como el
doblado, el laminado en frio,
embutido, etc. Para conformado
cortante como aserrar, tornear,
taladrar, fresar y cepillar, también es
valido lo anterior para aceros con
mas de 0.5% de carbono.
En el caso de aceros suaves con
contenido de carbono entre 0.1 %
a 0.25 % de carbono, el estado
suavizado es desfavorable para el
conformado cortante, ya que las
virutas pegan y provocan una
superficie rugosa. Para estos
aceros, la estructura normalizada
corresponde a la mejor
maquinabilidad.
El propósito de este tratamiento térmico es el de obtener una estructura de acero que
corresponda a la dureza mínima. Esa estructura es la de carburos globulares en una matriz
ferritica en aceros hipereutectoides.

17. La estructura de carburos globulares se puede obtener por un calentamiento prolongado, de
materiales rolados, enfriados lentamente o normalizados, a una temperatura justo por debajo de
la temperatura critica inferior
Tal operacion se conoce
como “recocido
subcritico”. La
globulizacion total de los
carburos por este metodo
requiere de un gran
tiempo de permanencia
en el horno,
aproximadamente 10
horas.

18. Durante el enfriamiento consecuente debajo de AC1, el carbono se precipitara sobre las
partículas de carburo no disueltas, las cuales funcionan como núcleos, de manera que se forman
carburos mas gruesos y mas redondos, a diferencia de las laminillas originales. Es posible aplicar
este principio de dos formas:
1) Calentando el material
un tiempo determinado a
una temperatura por
arriba de AC1, seguido
por una recristalizacion
isotérmica a una
temperatura por debajo
de AC1.
2) Dejando oscilar la
temperatura por arriba y por
debajo de AC1. Este ultimo
método da mejores resultados,
pero solamente puede
aplicarse a cantidades
pequeñas de acero en hornos
chicos, cuya inercia térmica
permita dichas oscilaciones
rápidas de temperatura

19.  Mantener un tiempo bastante prolongado al acero a una temperatura por debajo de AC1.
Esta temperatura debe ser muy cercana a AC1.
 Calentando y enfriando alternadamente a temperaturas que están un poco arriba y un
poco abajo de AC1.
 Calentando a una temperatura arriba de AC1 o AC3 y luego enfriando, ya sea muy
lentamente en el horno o manteniendo a una temperatura muy apenas por debajo de AC1.
 Enfriando a una velocidad conveniente desde la temperatura mínima a la cual todo el
carbono se disuelve, para evitar que se vuelva a formar una red de carburos y luego
recalentar de acuerdo a los métodos a y b, (aplicable a aceros hipereutectoides conteniendo
una red de carburos).

20. esto se puede lograr por medio de
una transformación isotérmica del
material, lo cual se logra
enfriándolo hasta la temperatura
de transformación apropiada para
obtener perlita basta, y
manteniéndolo a esta temperatura
hasta que la transformación se
complete.
Este tratamiento térmico tiene como objetivo
principal obtener perlita gruesa
El recocido isotérmico es mas
practico para aquellas
aplicaciones en las cuales se
puede sacar ventaja por lograr
un rápido enfriamiento a la
temperatura de transformación
y desde esta hasta temperatura
ambiente.
Representación
esquemática del
recocido
isotérmico

21. En este caso, se acostumbra
calentar el material a una
temperatura suficientemente alta,
para causar la recristalizacion de
la estructura trabajada en frio y de
esta forma eliminar la dureza del
acero.
es el termino empleado para describir el recocido
subcritico de materiales trabajados en frio.
El recocido intermedio
generalmente se realiza dentro
del intervalo de temperaturas
que van de los 595 °C a los 705
°C (1100 a 1300 °F).
El calentamiento y la
permanencia a la temperatura
seleccionada, generalmente
toman al rededor de 24 horas
después de lo cual la carga se
enfría lentamente dentro del
horno, sin sacarla de las cajas.
El proceso entero toma
alrededor de 40 horas.

22.  la finalidad del recocido de aleaciones férreas es la de reducir su dureza, mejorar la maquinabilidad. facilitar
el trabajo en frio, producir una microestructura deseada, o para obtener propiedades mecánicas o físicas
deseadas.
 Además, con este presente trabajo, investigamos que cuando se aplica el proceso de recocido a las
aleaciones férreas, el término recocido implica un recocido total o completo del material; podemos decir
entonces que el recocido de una aleación férrea, austenitizada y luego enfriada lentamente dentro del horno
(cerrado y apagado) a través del rango total de transformación.
 conclucion final de este tema seria que todo el proceso se divide en tres etapas: recuperación,
recristalización y crecimiento de grano. No podemos olvidarnos que el proceso del recocido casi depende de
la formación de austenita y la subsecuente transformación de la austenita.