Hipertemple y Maduración en la metalurgia, presentación de la UPM

Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia Politécnica Madrid

Hipertemple y Maduración: Programa de Temperaturas

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia® Politécnica Madrid HIPERTEMPLE Y MADURACIÓN 08/04/2024 Hipertemple y maduración 1Escuela TECHIÇa Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia Politécnica Madrid HIPERTEMPLE Y MADURACIÓN

PROGRAMA DE TEMPERATURAS SIMILAR AL TEMPLE Y REVENIDO

T 1000 T2 900 L 800 T2 700 600 T, 500 400 a 300 a + B Artificial 200 100 Natural O O 2 4 6 log(t) Porcentaje en peso (% B) T1 Temperatura (℃)

Procesos de Hipertemple y Maduración

HIPERTEMPLE CALENTAMIENTO HASTA ALTA T MANTENIMIENTO NECESARIO PARA HOMOGENEIZAR ENFRIAMIENTO BRUSCO

MADURACIÓN CALENTAMIENTO HASTA T INTERMEDIAS MANTENIMIENTO NECESARIO PARA OBTENER PROPIEDADES MECÁNICAS REQUERIDAS ENFRIAMIENTO AL AIRE 08/04/2024 Hipertemple y maduración 2

Diferencias entre Temple e Hipertemple

Escuela TECHica Superior de Ingenieros Industriales SiderurgiaR Politécnica Madrid HIPERTEMPLE

DIFERENCIAS ENTRE TEMPLE E HIPERTEMPLE

℃ 700 100% k solid solution (retained upon quenching) 600 Solution treatment OK O 500 Quench 400 300 0+ K 200 Equilibrium microstructure- 100 coarse 0 precipitates at k grain boundaries -O o O 0 90 95 100 Time wt % Al

TEMPLE EN EL ENFRIAMIENTO BRUSCO SE OBTIENE FASE METAESTABLE MEDIANTE TRANSFORMACIÓN DESPLAZATIVA

HIPERTEMPLE EN EL ENFRIAMIENTO BRUSCO SE EVITA UNA TRANSFORMACIÓN, CONSIGUIENDO FASE METAESTABLE A TAMB 08/04/2024 Hipertemple y maduración 3

Objetivo del Hipertemple

Escuela TECHica Superior de Ingenieros Industriales SiderurgiaR Politécnica Madrid HIPERTEMPLE

OBJETIVO OBTENER MEDIANTE UN ENFRIAMIENTO SUFICIENTEMENTE RAPIDO QUE UNA MICROESTRUCTURA MONOFÁSICA ESTABLE A ALTA TEMPERATURA PERMANEZCA DE FORMA METAESTABLE A TEMPERATURA AMBIENTE

C C 700 700 100% K solid solution 100% K 600 (95.5% Al, 4.5% Cu) 600 Solution treatment O 500 500 400 400 Slow cool 300 300 0+K O 200 100 K grain boundaries Equilibrium microstructure- coarse 0 precipitates at K grain boundaries 90 95 100 Time wt % Al 90 95 100 Time wt % Al

Consideraciones en Aleaciones Bifásicas

EN ALEACIONES QUE EN EQUILIBRIO SON BIFÁSICAS CALENTAMIENTO HASTA T DE SOLUBILIZACIÓN (EN CAMPO MONOFÁSICO) NO REBASAR T2 (QUEMADO DE LA ALEACIÓN) ENFRIAMIENTO SUFICIENTEMENTE RAPIDO PARA EVITAR PRECIPITACIÓN DE LA SEGUNDA FASE PRECIPITACIÓN ES DIFUSIVA. EXISTEN CURVAS TTT Y CCT HIPERTEMPLE PUEDE SER TRATAMIENTO FINAL, O PREVIO A MADURACIÓN 08/04/2024 Hipertemple y maduración 4 OK 0 OK Quench 0+ K 200 0 precipitates at 100 0 0 (retained upon quenching)

Descripción de la Maduración

Escuela TECHica Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia® Madrid MADURACIÓN

DESCRIPCIÓN ALEACIÓN HIPERTEMPLADA (ESTADO DE TEMPLE FRESCO) ES METAESTABLE TENDENCIA A TRANSFORMARSE A SU ESTRUCTURA ESTABLE POR DIFUSIÓN INFLUYEN TEMPERATURA Y TIEMPO

% T - i- - -i- log(t) -. +

Tipos de Precipitados en Maduración

PRECIPITADO INCOHERENTE ENDURECEN DE FORMA MENOS EFECTIVA

ZONAS DE GUINIER-PRESTON (ZONAS GP) SON PRECIPITADOS COHERENTES ENDURECEN DE FORMA MUY EFECTIVA 08/04/2024 Hipertemple y maduración 5

Tratamiento de Maduración: Objetivo

Escuela TECHİÇA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia Politécnica Madrid TRATAMIENTO DE MADURACIÓN

OBJETIVO PRECIPITAR DE FORMA CONTROLADA UNA SEGUNDA FASE PARA MEJORAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE UNA ALEACIÓN EN ESTADO DE TEMPLE FRESCO.

- 700 600 100% k solid solution (retained upon quenching) Solution treatment O Quench 400 300 taging 0+K O 200 100 Equilibrium microstructure- coarse 0 precipitates at K grain boundaries O 0 90 95 100 wt % Al Fine dispersion of precipitates within grains (retained upon cooling) Time 08/04/2024 Hipertemple y maduración 6 OK 500

Sobremaduración

Escuela TECHica Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid SOBREMADURACIÓN

SI POR MANTENER DEMASIADO TIEMPO A UNA DETERMINADA TEMPERATURA EMPIEZAN A APARECER PRECIPITADOS INCOHERENTES

Temperature Coarse precipitates within grains aging 1 Time (a) R, m 100 ℃ 150 ℃ C 50 ℃ 170 ℃ 25 ℃ 15 ℃ 0 ℃ 200 °C 230 ℃ 260 ℃ 08/04/2024 t Hipertemple y maduración R. m 100 ℃

Maduración Natural o Artificial

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid MADURACIÓN NATURAL O ARTIFICIAL

EN ALGUNAS ALEACIONES BASTA CON MANTENER TIEMPO PROLONGADO A T AMB MADURACIÓN NATURAL

EN OTRAS ALEACIONES ES NECESARIO CALENTAR A CIERTA T MADURACIÓN ARTIFICIAL

T T2 Artificial Natural log(t) 08/04/2024 Hipertemple y maduración 8