Analisis microestructural y_propiedades

Índice
I. Objetivos………………………………………………………………………………..2
1.1 Objetivos generales………………………………………………………….2
1.2 Objetivos específicos………………………………………………………..2
II. Introducción…………………………………………………………………………..3
III. Marco Teórico………………………………………………………………………..4
3.1 Acero 1018……………………………………………………………………….4
3.2 Hierro gris ………………………………………………………………………..4
3.3 Diferencias entre los aceros y las fundiciones……………………5
3.4 Tratamientos térmicos……………………………………………………..5
3.4.1 Temple……………………………………………………………6
3.4.2 Revenido…………………………………………………………7
3.4.3 Normalizado……………………………………………………7
3.4.4 Recocido…………………………………………………………8
IV. Método Experimental…………………………………………………………….9
4.1 Prueba de dureza…………………………………………………………….11
4.2 Caracterización……………………………………………………………….12
V. Resultados……………………………………………………………………………..13
5.1 Análisis de dureza…………………………………………………………….13
5.2 Análisis de micrografías…………………………………………………….15
5.2.1 Temple y revenido………………………………………….15
5.2.2 Temple…………………………………………………………..16
5.2.3 Recocido…………………………………………………………17
5.2.4 Normalizado
acelerado………………………………………………………..18
5.2.5 Normalizado al aire………………………………………….18
5.2.6 Bainitizado………………………………………………………19
VI. Conclusiones…………………………………………………………………………….20
VII. Referencias……………………………………………………………………………….21

Instituto Tecnológico de Saltillo
2Ingeniera en materiales – Tratamientos Térmicos
I. OBJETIVOS
I.I Objetivo General
Analizar y comparar la microestructura y propiedad mecánica como la
dureza de un acero 1018 y un hierro gris, después de ser sometidos a
los diferentes tratamientos térmicos (temple, recocido, normalizado,
bainitizado, revenido).
I.II Objetivos específicos
1. Preparar y caracterizar metalograficamente las muestras a analizar
previamente a los tratamientos térmicos.
2. Llevar a cabo los tratamientos térmicos de temple, normalizado y
normalizado con enfriamiento forzado, recocido, revenido, y bainitizado
en distintas muestras de cada material.
3. Preparar y caracterizar metalograficamente las muestras luego de
realizar los tratamientos térmicos.
4. Comparar la microestructura y dureza de las muestras después de ser
sometidas a los tratamientos térmicos y analizar resultados obtenidos.
5. Distinguir entre los distintos tipos de tratamientos térmicos sus
consecuencias en la microestructura.

II. INTRODUCCION
El tratamiento térmico es la operación de calentamiento y enfriamiento de un
metal en su estado sólido a temperaturas y condiciones determinadas para
cambiar sus propiedades mecánicas. Nunca alteran las propiedades químicas.
Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos,
el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con
un interior dúctil. Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para
que reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de
cambio de fases como el de hierro - carbono. En este tipo de diagrama se
especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios
de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos [1]. Los aceros
y fundiciones son aleaciones hierro-carbono. La clasificación de las aleaciones
férreas según el contenido en carbono comprende tres grandes grupos: hierro
(elemento) cuando contiene menos del 0.008 % en peso de C, acero cuando la
aleación Fe-C tiene un contenido en C mayor del 0.008 % y menor del 2.11 %
en peso (aunque generalmente contienen menos del 1 %), y fundición cuando la
aleación Fe-C tiene un contenido en C superior al 2.1 % (aunque generalmente
contienen entre el 3.5 y el 4 % de C)[2]. Es importante destacar que los
tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria en general,
ya que con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores
resistencias tanto al desgaste como a la tensión. El tiempo y la temperatura son
los factores principales que se deben fijar de acuerdo con la composición del
acero, la forma y el tamaño de las piezas y las características que se desean
obtener [1].
En este trabajo se ha llevado a cabo un estudio de la influencia de los
tratamientos térmicos de temple, normalizado, recocido, revenido, y bainitizado
en la microestructura de un acero 1018 y una fundición (hierro gris) y se
describen las condiciones de temperatura y tiempo así como los métodos que se
llevaron a cabo para realizar estos tratamientos.
Ambos materiales fueron cortados para obtener 6 muestras de cada uno, de esta
forma se dio a conocer la microestructura inicial en cada caso, se evaluaron y
compararon las características microestructurales y la dureza obtenidas después
de los tratamientos térmicos.

III. Marco Teórico
3.1 Acero 1018
Es un acero de bajo - medio carbono que tiene buena soldabilidad y ligeramente
una mejor maquinabilidad que los aceros con grados menores de carbono. Se
presenta en condición de calibrado (acabado en frío) [3].
Composición química
% C % Mn % P máx. % S máx.
0.15 – 0.20 0.60 – 0.90 0.04 0.05
Figura 1. Composición promedio del acero 1018
Propiedades mecánicas
Dureza 126 HB (71 HRb)
Esfuerzo de fluencia 126 HB (71 HRb)
Esfuerzo máximo 440 MPa (63800 PSI)
Elongación máxima 15% (en 50 mm)
Reducción de área 40%
Módulo de elasticidad 205 GPa (29700 KSI
Maquinabilidad 76% (AISI 1212 = 100%)
Figura 2. Propiedades mecánicas del acero 1018
Aplicaciones
Se utiliza en operaciones de deformación plástica como remachado y extrusión
como también en componentes de maquinaria debido a su facilidad para
conformarlo y soldarlo. Piezas típicas son los pines, cuñas, remaches, rodillos,
piñones, pasadores, tornillos y aplicaciones de lámina [3].
3.2 Hierro gris
El hierro gris es uno de los materiales ferrosos más empleados es un excelente
material para hacer piezas resistentes y fácilmente moldeables. La fundición de
Hierro Gris es una aleación común en la ingeniería debido a su relativo bajo costo
y buena maquinabilidad, lo que es resultado de las bandas de grafito que lubrican
el corte y la viruta. También tiene buena resistencia al desgaste, debido a que
las "hojuelas" de grafito sirven de auto lubricante. Una característica distintiva de
la fundición de hierro gris es que el carbono se encuentra en general
como grafito, adoptando formas irregulares descritas como “hojuelas”. Este
grafito es el que da la coloración gris a las superficies de ruptura de las piezas
elaboradas con este material.
En general, se habla de 5 tipos de hojuelas, denominados A, B, C, D y E como
se aprecia en la figura 4 [4]. El hierro fundido gris por lo general no se trata
térmicamente como el acero, pero muchas de sus propiedades pueden variar
con tratamientos térmicos. El recocido puede liberar los esfuerzos, ablandar el
hierro y hacerlo fácil de maquinar.
Composición química.
%C %Si %P %Mn %S
1.2 0.3 0.33 .027 0.4
Figura 3. Composición química del hierro gris

Figura 4. Tipos de hojuelas en los hierros grises, según clasificación de ASTM
Aplicaciones
Se utiliza en muchas piezas para maquinaria en todas las ramas de la industria,
su resistencia y duración es excelente. Su nombre se debe a la apariencia de su
superficie al romperse. El hierro gris se utiliza ampliamente para guarniciones y
marcos alrededor de maquinaria peligrosa. Muchos tipos de cajas para
engranes, recintos para equipo eléctrico, carcasas para bombas y turbinas,
engranes, monobloques para motor y muchas otras piezas automotrices [4].
3.3 Diferencias entre los aceros y las fundiciones
1. La diferencia fundamental entre los aceros y las fundiciones de
hierro, es que los aceros por su ductilidad son fácilmente
deformables en caliente bien por forja, laminación o extrusión,
mientras que las fundiciones se fabrican generalmente por moldeo.
2. Las fundiciones presentan mayor porcentaje de carbono y por tanto
son más duras y frágiles que los aceros.
3. Las fundiciones de hierro son más resistentes a la corrosión y a los
cambios súbitos de temperatura que los aceros.
4. Los aceros son usados generalmente para la fabricación de piezas
mecánicas, elementos de transmisión de potencia y herramientas de
trabajo.
5. Las fundiciones son usadas generalmente para la fabricación de
piezas de gran tamaño como carcasas y bancadas.
3.4 Tratamientos térmicos
Los tratamientos térmicos más importantes son: temple, normalizado,
recocido, y revenido. Con su aplicación se consiguen estructuras más
blandas y más mecanizables, con mayor dureza y resistencia. Otro aspecto
que mejoran es la homogeneización de la estructura y la eliminación de
esfuerzos residuales.

3.4.1 Temple
El temple se utiliza para obtener un material de alta dureza, normalmente
se lleva a la fase llamada martensita. Este tratamiento trata de elevar la
temperatura del acero hasta una temperatura cercana a 1000 ºC y
posteriormente someterlo a enfriamientos rápidos o bruscos y continuos en
agua, aceite o aire [5].
El temple se realiza siguiendo los siguientes pasos:
1. Calentamiento del metal.- Se realiza en horno, siendo lento al hasta los
500ºC y rápido hasta la temperatura de temple, por encima de A3 si el
acero es Hipoeutectoide, y por encima de A1 si el acero es eutectoide o
Hipereutectoide.
2. Homogeneización de la temperatura.- Se mantiene a la temperatura de
temple durante un determinado tiempo a la pieza para que homogenizar
en todo el volumen de la pieza a templar. Este tiempo se estima
experimentalmente para cada pieza, aunque se puede calcular
aproximadamente.
3. Enfriamiento rápido.- Se saca la pieza del horno y se enfría el material
en un fluido denominado medio de temple a una velocidad superior a la
crítica de temple con objeto de obtener una estructura martensítica, y así
mejorar la dureza y resistencia del acero.
Tipos de temple
 Temple continuo de austenización completa.- se aplica a los aceros
Hipoeutectoide.
 Temple continuo de austenización incompleta.- se aplica a los aceros
hipereutectoides.
 Temple superficial.- el núcleo de la pieza permanece inalterable, blando y
con buena tenacidad, y la superficie se transforma en dura y resistente al
rozamiento.
 Temple Escalonado (Martempering)
 Temple isotérmico (Austempering)
Figura 5. Tipos de tratamiento térmico de temple [6].

3.4.2 Revenido
Como ya se ha visto, el temple produce un aumento de la fragilidad debido
a las tensiones internas que se generan al producirse la transformación
martensítica. Para evitarlo, se somete el metal a un proceso de revenido,
que consiste en elevar la temperatura hasta una inferior a la de
transformación (punto crítico AC1) para transformar la martensita en formas
más estables [5]. Mediante el revenido se consigue:
 Disminuir la resistencia mecánica y la dureza.
 Aumentar la plasticidad y la tenacidad.
3.4.3 Normalizado
Este tratamiento se emplea para eliminar tensiones internas sufridas por el
material tras conformaciones mecánicas, tales como una forja o laminación
para conferir al metal propiedades que se consideran normales en su
composición. El normalizado se practica calentando rápidamente el
material hasta una temperatura crítica y se mantiene en ella durante un
tiempo. A partir de ese momento, su estructura interna se vuelve más
uniforme y aumenta la tenacidad del acero [5].
Mediante este proceso se consigue:
 Subsanar defectos de las operaciones anteriores de la elaboración en
caliente (colada, forja, laminación,…) eliminando las posibles tensiones
internas.
 Preparar la estructura para las operaciones tecnológicas siguientes (por
ejemplo mecanizado o temple).
El normalizado se utiliza como tratamiento previo al temple y al revenido,
aunque en ocasiones puede ser un tratamiento térmico final.
En el caso de los aceros con bastante contenido en carbono y mucha
templabilidad, este tratamiento puede equivaler a un temple parcial, donde
aparezcan productos perlíticos y martensíticos. Para aceros con bajo
Figura 6. Ciclo térmico de revenido.

contenido de carbono no aleados no existe mucha diferencia entre el
normalizado y el recocido. Cuando se trata de aceros de contenido medio
en carbono (entre 0.3 – 0,5%C) la diferencia de propiedades es mayor que
en el caso anterior; en general, el proceso de normalizado da más dureza.
3.4.4 Recocido
El recocido consiste en calentar un material hasta una temperatura dada y,
posteriormente, enfriarlo lentamente. Se utiliza, al igual que el caso anterior,
para suprimir los defectos del temple [5].
Se persigue:
 Eliminar tensiones del temple.
 Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero.
Es tratamiento térmico muy utilizado y según las temperaturas que se
alcanzan en el proceso se pueden distinguir los siguientes tipos:
 Recocido completo.- afina el grano.
 Recocido incompleto.- elimina tensiones pero sólo recristaliza la perlita.
 Recocido de globalización.- mejora la mecanibilidad en los aceros
eutectoides e hipereutectoides.
 Recocido de recristalización.- reduce tensiones y elimina la acritud.
 Recocido de homogenización.- elimina la segregación química y
cristalina.
Figura 7. Ciclo térmico de normalizado.
Figura 8. Tipos de tratamiento térmico de recocido según
la temperatura utilizada.

IV. Metodología experimental.
En esta parte se detalla la metodología experimental empleada para el desarrollo
de este trabajo, en el cual se describen las dimensiones de las muestras, las
condiciones de los tratamientos y los equipos utilizados.
Se partió de una barra de acero y probetas de hierro los cuales fueron cortados
en pequeñas muestras de altura promedio de ½” de alto, 1” de ancho x 20 cm de
largo (del acero) con la ayuda de una maquina cortadora se obtuvieron 6
muestras de cada material.
Para la realización de los tratamientos térmicos, 10 de las muestras se
introdujeron en un horno automático a una velocidad de calentamiento de
25°C/min, habiendo establecido previamente las condiciones de temperatura y
tiempo para cada una de las piezas, de acuerdo a las dimensiones
anteriormente mencionadas (tabla 1), el resto de las muestras permanecieron
como muestras testigo las cuales fueron caracterizadas para determinar
composición, dureza, microestructura previamente a los tratamientos a realizar.
Tratamiento Temperatura
1 (°C)
Tiempo
(min)
Medio de
enfriamiento
1
Tiempo
(min)
Temperatura
2 (°C)
Tiemp
o
(min)
Medio de
enfriamiento
2
Temple
900
900
30
30
Agua con
hielo/2ºC
Agua con
hielo/2ºC
-
-
-
-
-
-
-
-
Temple y
revenido
900
900
30
30
Agua con
hielo/2ºC
Agua con
hielo/2ºC
-
-
450
450
30
30
Horno apagado
Horno apagado
Recocido
900
900
30
30
Horno cerrado
Horno cerrado
-
-
-
-
-
-
-
-
Normalizado
forzado
900
900
30
30
Aire forzado
(secadora)
Aire forzado
(secadora)
8-10
8-10
-
-
-
-
-
-
Bainitizado
900
900
30
30
Baño de sales
(370°C)
Baño de sales
(370°C)
60
60
-
-
-
-
Agua
Agua
Normalizado 900
900
30
30
Aire
Aire
-
-
-
-
*Acero 1018 *Hierro gris
Tabla 1. Condiciones de tiempo y temperatura para los diferentes tratamientos térmicos.

La tabla 1 muestra las condiciones de calentamiento y medios de enfriamiento
necesarios para llevar a cabo los tratamientos térmicos en cada una de las
piezas de acuerdo al tipo de material, así como el tiempo requerido para cada
uno de ellos.
En la figura 9 se muestra una representación gráfica de los tratamientos
térmicos en el diagrama TTT del acero 1018 donde se puede observar las
fases que se desean obtener y como se realizaran los tratamientos térmicos.
Los equipos utilizados para los tratamientos térmicos se muestran en la figura 10
y 11 los cuales fueron:
 Un horno automático para piezas de dimensiones pequeñas.
 Un horno de sales fundidas. El baño consistió en una mezcla de sales de
cloruro de sodio (NaCl), cloruro de potasio (KCl) y cloruro de nitrato.
900ºC
Figura 9. Representación gráfica de los tratamientos térmicos del
acero 1018 [8].
Bainitizado
Temple
Normalizado
Normalizado con aire
Revenido
Recocido

4.1 PRUEBA DE DUREZA
Las muestras sometidas a los tratamientos térmicos
fueron evaluadas por medio de un durómetro para
obtener los valores de dureza en unidades de la escala
Rockwell A (HRA) en cada una de las muestras después
de haber realizado los tratamientos térmicos. Las
condiciones de las pruebas se muestran en la tabla 2.
Escala Rockwell A
Tipo de indentador Punta de diamante
Precarga 60 kg
Tiempo de aplicación
de la carga
1 min
aproximadamente
Figura 10. a) Baño de sales b) horno automatizado.
a) b)
Figura 11. a) Muestra templada en aceite b) extracción de muestras del
baño de sales.
Figura 12. Durómetro
Tabla 2. Condiciones de las pruebas de dureza
a) b)
a) b)

Antes de realizar las medidas fue necesario realizar un pulido de la superficie
(lija 400 aprox.) para eliminar la capa de óxido que se producía durante el
tratamiento térmico para garantizar una superficie limpia, uniforme y plana.
El procedimiento utilizado consiste en realizar incisiones en diferentes zonas de
la superficie de las muestras y de esta forma obtener el promedio de la dureza
superficial en la escala de dureza HRA.
4.2 CARACTERIZACIÓN
Con la finalidad de establecer la validez de los tratamientos y observar las
microestructuras de los materiales, antes y después de los tratamientos
térmicos, se realizó una preparación metalográfica de las piezas de hierro y
acero que consistió en:
 Desbaste de las piezas con lijas de SiC (Fandeli). Se utilizaron lijas de
número 80 hasta la 1000 o 2000 dependiendo de la técnica de desbaste.
 Pulido de las muestras con paños verde usando alúmina 1ɥ, .3ɥ y .05 ɥ
respectivamente para obtener una superficie con acabado espejo.
 La microestructura se reveló mediante ataque químico a temperatura
ambiente con soluciones de Nital (al 2%) por un tiempo entre 15 y 20
segundos, sobre la superficie previamente pulida de las probetas para
realizar el análisis de la microestructura.
 La microestructura de las muestras se observó en un microscopio óptico
con analizador de imágenes, en campo claro, a distintos aumentos (5x,
10x, 20x, 50x, 100x) con el fin de observar en un amplio rango.
En la figura 13 se muestra el equipo utilizado para realizar dicha
caracterización
b)a)
c) d)
Figura 13. a) Cortadora b) desbastadora c) pulidora d) microscopio óptico

V. RESULTADOS Y discusiones
5.1 ANALISIS DE DUREZA
En la tabla 3 se muestran los resultados del ensayo de dureza Rockwell A y las
gráficas que comparan las durezas obtenidas en los distintos tratamientos
térmicos realizados, las muestras testigo se han introducido en cada gráfica de
los tratamientos térmicos, para así comparar en gráfica la modificación en la
dureza que se ha producido con la realización del respectivo tratamiento térmico.
En la figura 14 se observa gráficamente una comparación de las durezas
resultantes de los tratamientos térmicos entre el hierro y acero. Se observa que
en los tratamientos térmicos de temple y revenido, presentan una dureza mayor
que a la pieza sin tratamiento térmico, esto se debe a las temperaturas a las
cuales se llevaron a cabo dichos tratamientos y este tipo de tratamientos
normalmente tiene como característica endurecer el material, entre otras
características ya mencionadas anteriormente. En cambio para el caso del hierro
los tratamientos que tuvieron un mayor efecto fueron el revenido, temple y
recocido, este último tratamiento a diferencia de los anteriores provoco una
disminución de la dureza, esto es debido a que el tratamiento es más utilizado
para suavizar el material, por ende el resultado de una disminución de su dureza
Por otro lado, todos los tratamientos térmicos realizados afectaron drásticamente
en su dureza, como ya se mencionó un factor importante por el cual hubo un
gran cambio en su dureza comparado a su dureza original fue la temperatura en
Tratamientos Térmicos
Incisiones Original Temple Normalizado/Norm
alizado Acelerado
Recocido Temple y
Revenido
Bainitizado
1 49.6
44.2
45
59.3
37/32.4
29.8/40.7
27.9
42.1
47
55.9
46.7
48
2 33.9
42.3
49
74
35/50
41.3/32
33.1
42.7
52.7
58.9
47.4
49
3 42.2
42.9
50.3
74
38/59.8
29.6/40
27
43.5
54.2
60.6
47
44.5
4 25.9
44
49.7
73.3
42/57
35.6/33
30.3
43.7
57.1
60.6
49.3
46.9
5 37.2
42.39
47.8
70.74
42/54
28/35
31
42
55
58.6
48.4
48
Promedio 43.5
37.76
48.36
70.74
38.8/50.64
32.86/36.14
29.86
42.8
53.2
58.9
47.76
47.28
Desviación
Estándar
0.892647747
8.884987338
2.09594847
6.408041823
3.1144/10.8253
5.53064/3.9997
2.45010204
0.781024968
1.13137085
1.782414093
1.07377838
1.722498186
Tabla 3 Ensayos de dureza
*Hierro gris *acero 1018
Tabl

la que se realizaron estos tratamientos ya que se trabajó por debajo de las
temperaturas de MS y por las fases finales a las que se llegó.
original Recocido
Normaliz
ado
Normaliz
ado
acelerad
o
Temple
Bainitiza
do
Revenido
Acero 37,76 42,8 32,86 36,14 70,74 47,28 58,9
Hierro gris 43,158 29,86 38,8 50,64 48,36 47,76 53,2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
DurezasRockwellA(Promedio)
Tratamientos Termicos
Acero
Hierro gris
Figura 14. Histograma comparativo de las durezas

5.2 ANALSIS DE MICROGRAFÍAS
Una vez realizado la preparación de las muestras se pasó a la toma de imágenes
que se muestran a continuación, las imágenes se compararon con los valores
de la dureza de dichas muestras para así determinar a qué se debe el aumento
o decremento de la dureza.
5.2.1 Temple y revenido
En la figura 15 se muestra las microestructuras resultantes del tratamiento
térmico de temple y revenido donde ambas muestras fueron atacadas con Nital al
2% por 20 segundos mostrando una matriz metálica de martensita (partes más oscuras)
y Bainita (partes claras).
Figura 15 A) hierro con temple y revenido a 1000 aumentos, B) acero con temple y revenido a
1000 aumentos, C) hierro a 500 aumentos , D) acero a 500 aumentos:
a) b)
d)c)

5.2.2 Temple
térmico de temple, ambas muestras fueron atacadas con Nital al 2% por 20 segundos
mostrando una matriz metálica de martensita (partes más oscuras) y austenita retenida
(partes claras).
Figura 16 A)hierro con temple a 1000 aumentos , B) acero con temple a 1000 aumentos, C)
hierro con temple a 500 aumentos , D) acero con temple a 500 aumentos : ambas atacadas con
Nital al 2% por 20 segundos mostrando una matriz metálica de martensita (partes más oscuras)
y austenita retenida (partes claras).
Grafito
Martensita
Austenita
retenida
Martensita
Austenita
retenida
c)
d)
b)a)

5.2.3 Recocido
térmico de recocido, ambas muestras fueron atacadas con Nital al 2% por 20
segundos una matriz metálica de ferrita (parte clara) y perlita (laminas delgadas de
partes claras) en el hierro y, una matriz metálica de ferrita (parte clara) y un cierto
redondeo en los precipitados de cementita (partes oscuras) en el acero.
Figura 17 A) hierro con recocido a 500 aumentos, B) acero con recocido a 500 aumentos, C)
acero con recocido a 100 aumentos: ambas atacadas con Nital al 2% por 20 segundos.
Ferrita
Perlita
Perlita
Ferrita
a) b)
c)

5.2.4 Normalizado acelerado
térmico de normalizado que se llevó acabo con un enfriamiento acelerado
(secadora), ambas muestras fueron atacadas con Nital al 2% por 20 segundos
mostrando una matriz metálica de ferrita (partes claras) en el hierro, una matriz
metálica de ferrita (partes claras) y en los límites de grano perlita (parte oscura)
en el acero.
Figura 18. A) Hierro con normalizado acelerado a 500 aumentos , B) acero con normalizado
acelerado a 500 aumentos, ambas atacadas con Nital al 2% por 20 segundos
5.2.5 Normalizado al aire
térmico de normalizado con un enfriamiento al aire, ambas muestras fueron
atacadas con Nital al 2% por 20 segundos mostrando en los hierros una matriz
metálica de ferrita (partes más claras) y perlita (partes oscuras).y en los aceros
una matriz metálica de ferrita y perlita cerca de los límites de grano (partes más
oscuras).
c) d) Perlita
perlita
Ferrita
a) b)
ferrita
ferrita
perlita
b)a)
Figura 19. A) Hierro con normalizado a 1000 aumentos, B) acero con normalizado a 1000 aumentos, C)
hierro con normalizado a 500 aumentos, D) acero con normalizado a 500 aumentos, ambas atacadas con
Nital al 2% por 20 segundos.

5.2.6 Bainitizado
térmico de bainitizado que se llevó acabo con un enfriamiento acelerado
(secadora), ambas muestras fueron atacadas con Nital al 2% por 20 segundos
mostrando una matriz metálica de martensita (partes más oscuras) y austenita
retenida (partes claras).
Figura 20 bainitizado: A) hierro con bainitizado a 500 aumentos, B) acero con bainitizado a
500 aumentos. Ambas atacadas con Nital al 2% por 20 segundos.
a) b)
Martensita
Austenita
Grafito
Austenita
Martenisita

VI. CONCLUSIONES
Las muestras utilizadas pertenecen a las aleaciones con contenido de carbón
muy diferente, las temperaturas de tratamiento térmico, la velocidad de
enfriamiento, la cantidad de carbono presente tiene una influencia significativa
en las propiedades mecánicas de los materiales.
El tratamiento térmico de temple, temple y revenido, y bainitizado hubo un
incremento de su dureza debido a las temperaturas que se estuvo trabajando.
Ambos tratamientos se obtuvieron en su mayoría martensita ya que a las
temperaturas eran por debajo de la línea MS
Dado que los hierros tienes las curvas de transformación más desplazadas hacia
la derecha, el tratamiento térmico de normalizado y normalizado forzado
funcionaron como un tratamiento térmico de temple, presentando de esta forma
mayor dureza que el acero.
Para ambos materiales la dureza más baja se obtuvo mediante el tratamiento
térmico de recocido y se le atribuye a la lenta velocidad de enfriamiento. El
tiempo y la temperatura fueron un factor importante para la obtención de la
microestructura deseada ya que no fueron muy altas y, el mantenimiento que se
le dio no fue prolongado para que hubiera una transformación notoria.
En el tratamiento de bainitizado no se alcanzó en su mayoría una Bainita muy
notoria, esto se debe a que el calentamiento no fue alto y el mantenimiento fue
prolongado, esto provocó que al llevarse a cabo el enfriamiento se generara una
fase martensita con austenita retenida.
Para los tratamientos térmicos de recocido, y normalizados la fase perlita se
presentó como perlita fina debido a la velocidad de transformación
En la mayoría de los tratamientos térmicos sirvieron para endurecer los
materiales, excepto el recocido en el cual tuvo un efecto ablandador.

VII. REFERENCIAS
[1]. http://es.slideshare.net/DarckingCCH/tratamientos-termicos-14605496 (12/11/14)
[2]. http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m210031/Tema%2013.pdf (12/11/14)
[3].http://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%201018.pdf
(12/11/14)
[4]. http://www.bmfundicion.com/productos/hierro-gris.html (18/11/14)
[5]. file:///C:/Users/PC/Desktop/tratamientos-termicos.pdf (19/11/14)
[6].http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4911/html/4_temple.html
(19/11/14)
[7]. American Society for Metals, Metals Handbook, Ninth Edition- Volume 4, Heat
Treating, 1981 (20/11/14)
[8]. United State Steel, Atlas of Isothermal Transformation Diagrams, U.S.A., 1951,
143pp (12/11/14)

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