Curvas T.T.T. y C.C.T. en aceros, presentación de la UPM

Curvas T.T.T. y C.C.T.

Escuela
TECHICA
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgia®
Politécnica
Madrid

CURVAS T.T.T. Y C.C.T.
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
1Escuela
TECHica
Superior
Industriales
SiderurgiaR
Juntarsklad,
Politécnica
Madrid

CURVAS T.T.T.

T.T.T .: TIEMPO- TEMPERATURA-TRANSFORMACIÓN
INDICAN EL TIEMPO NECESARIO PARA QUE UNA TRANSFORMACIÓN DIFUSIVA SE COMPLETE UN X%
SON LÍNEAS DE ISOTRANSFORMACIÓN

%
T
log(t)
Ts
s
τ
T'
1
50
99
Tf

%
T
log(t)
To
1
50
99
Te

04/03/2024
log(t)
Curvas T.T.T. y C.C.T.
log(t)
2Escuela
Superior
de Ingenierns
Industriales
Siderurgia
Politécnica
Madrid

Curvas T.T.T. de Aceros

EN FUNCIÓN DEL RANGO DE TEMPERATURA SE INICIA UNA TRANSFORMACIÓN U OTRA
UNA CURVA PARA CADA ACERO Y TIEMPO Y TEMPERATURA DE AUSTENIZACIÓN

T
1
A1
1
B
S
Ar
M
S
Ar"
log(t)
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
3Escuela
TECHica
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgie
Madrid

Curvas T.T.T. de Aceros al Carbono

T (ºC)
HRC
A
800
A1
15
700
33
600
40
_A+F
E+C
42
500
45
47
400
A
- 52
300
Ms
50%
- 58
200
M90
100
A
66
0.5
10
102
103
104
105
108
Tiempo (s)
CURVA T. T.T. DE UN ACERO AL CARBONO DE COMPOSICIÓN EUTECTOIDE AUSTENIZADO A 800℃ DURANTE 1/2 h.
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
4
-
+CvEscuela
TECHica
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgie
Madrid

Curvas T.T.T. de Aceros al Carbono y Austenita

Y
A
cm
A3
A+F
A1
A
F+C
F+C
+A
a+ Fe C
Ms :
M+A
C C'
CURVA T.T.T. DE
UN ACERO
HIPOEUTECTOIDE
CURVA T.T.T. DE UN
ACERO
HIPEREUTECTOIDE
Acm
A+C
A1
A /F+C
+A
F+C
Ms
-
M+A
(a)
(b)
AUSTENITA DE AC HIPER + ESTABLE:
EL CONTENIDO DE CARBONO DISUELTO DISMINUYE Ms
TAMBIÉN AUMENTAN LIGERAMENTE LOS TIEMPOS DE INICIO DE TRANSFORMACIÓN DIFUSIVA
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
5Escuela
TECHica
de Ingenierns
Industriales
Siderurgi
Madrid

Influencia de los Elementos de Aleación: Posición

LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN DISMINUYEN Ms Y BS
( Bs(℃) =830-270·%C-90%Mn-37·%Ni-70%Cr-83%Mo)
(Ms (℃) = 539-423·%C-30,4%Mn-12,1·%Cr-17,7%Ni-7,5%Mo)
LOS EA DISUELTOS EN LA y DEFORMAN RED CRISTALINA Y DIFICULTAN DIFUSIÓN DEL C
RETRASAN Ar' Y Ar"

LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN MODIFICAN TAMBIEN LAS TEMPERATURAS A1 Y A3 0 ACM
A (℃) = 723 - 10,7 -%Mn - 16,9 %Ni + 29,1 - %Si + 16,9%Cr + 290 %As + 6,38 - %W
A3(℃) = 910 - 203 .%C -15,2 -%Ni + 44,7 · %Si + 104-%V + 31.5-%Mo + 13,1 -%W

ALFÁGENO: 1A1 Y A3 (SIGNO +)
GAMMÁGENO: JA Y A3 (SIGNO -)

EN GENERAL LOS ELEMENTOS DE
ALEACIÓN DESPLAZAN LAS CURVAS HACIA
ABAJO Y HACIA LA DERECHA

A1
Perlita
Bs
Bainita
Ms
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO QUE MUESTRA LAS CONTRIBUCIONES
DE LOS PROCESOS AR' Y AR" A LA CURVA DE COMIENZO DE
TRANSFORMACIÓN DE UN ACERO EUTECTOIDE.
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
6Escuela
TECHICA
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgi
Madrid

Influencia de los Elementos de Aleación: Formación de Carburos

ELEMENTOS (M) QUE FORMAN CARBUROS DISTINTOS AL TIPO M3C (MxCy)
LOS CARBUROS QUE FORMAN SON MAS ESTABLES QUE LA CEMENTITA (SE FORMAN A MAYORES
T)
AL SUBENFRIAR LA AUSTENITA SE FORMAN ANTES MxCy QUE FE3C
LE "ROBA" CARBONO A LA PRODUCCIÓN DE LÁMINAS DE FE3C
CROMO, MOLIBDENO, VANADIO, WOLFRAMIO, NIOBIO, TITANIO ...

T(ºC)
0.9%Cr
A
A3
800
A1
800
A1
700
700
,
F+P
A
1
F+P
600
600
A+F
-
500
500
B
400
1
400
Ms
1
50%
300
M90
300
50%
B
MF
M50
200
200
Mg0
100
100
1 4 15 60s
1
4h
1 4 15 60s
1
4h
1
4
15 60m
1
4 15 60m
CURVAS T.T.T. DE ACEROS CON UN 0,4% DE CARBONO Y UN 0,9% DE CROMO AUSTENIZADO A 840℃
(IZQUIERDA) Y DE OTRO CON UN 0,5% DE CARBONO Y UN 3, 1% DE CROMO AUSTENIZADO A 900℃ (DERECHA)
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
7
T(ºC)
3.1% Cr
A
Ms
AEscuela
TECHICA
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgi
Madrid

Influencia de los Elementos de Aleación: Tipo M3C

LOS ELEMENTOS (M) QUE NO FORMAN CARBUROS (Ni)
ELEMENTOS (M) QUE FORMAN CARBUROS DE TIPO SON DE TIPO M3C (Mn)
LOS CARBUROS M2C NO DIFICULTAN LA FORMACIÓN DE LÁMINAS DE Fe3C.
SE FORMA SOLUCIÓN SÓLIDA ENTRE ELLOS (Fe,M)3C
RETRASAN POR IGUAL A, ' Y A,". NO MODIFICAN LA FORMA

T (ºC)
HRC
800
A3
-A+F
15
700
33
600
40
A+F
F+C
42
+C
45
47
400
52
300
Ms
58
200
M90
100
66
0.5
10
102
103
104
105
108
Tiempo (s)
CURVA T.T.T. DE UN ACERO CON 0,64% DE C
Y 1,13% DE MN.

T(C)
2%Ni
T(C)
5%Ni
800
A
A3
700
-A+F-
A
600
F+P
500
B
400
300
Ms
50%
M50
200
Mg0
100
100
M90
1
4 15 60s
1
4h
1
4
15 60s
1
4h
1
4
15 60m
1 4 15 60m
CURVAS T.T. T. DE DOS ACEROS CON 0,6% DE C Y CONTENIDOS
DE NÍQUEL DEL 2 Y DEL 5% AUSTENIZADOS A 800 Y 925℃
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
8
A3
A
A1
600
A+F
500
F+P
400
I
B
300
A
Ms
200
50%
M50
800
A1
700
A
500
A
50%Escuela
TECHICA
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgi
Madrid

Influencia del Boro en las Curvas T.T.T.

BORO:
EN CONCENTRACIONES DE 0.002-0.005%
DIFICULTA MUCHO MÁS LA NUCLEACIÓN DE LA a PROEUTECTOIDE QUE LA DE LA a BAINÍTICA
LA CURVA Ar' SUFRE UN MAYOR DESPLAZAMIENTO HACIA LA DERECHA QUE LA DE LAS Ar".
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
9Escuela
TECHICA
Superior
de Ingenierns
Siderurgia
Politécnica
Madrid

Otros Factores que Influyen en la Curva T.T.T.

Tamaño de Grano y Temperatura de Austenización

TAMAÑO DE GRANO
TEMPERATURA DE AUSTENIZACIÓN
INCLUSIONES NO METÁLICAS
TENSIONES
-> MARTENSÍTICAS
(1 VOLUMEN)->
MEJOR TRACCIÓN

TAMAÑO DE GRANO
TEMPERATURA DE AUSTENIZACIÓN
800
700
600
500
400
300
50% de
transf.
0,63% C
200
100
10
102
103
104
842ºC
Nº 9
898°C
Nº 7
1008°C
Nº 4
1093ºC
Nº 2
CRECE GRANO: TTT SE DESPLAZA
HACIA LA DERECHA

Temperatura de Austenización y Elementos Disueltos

TEMPERATURA DE AUSTENIZACIÓN
CONSIGO DISOLVER EN LA Y LOS EA
QUE FORMAN CARBUROS

12.5
1.25
W
V
10.0
1.00
7.5
0.75
Cr
5.0
0.50
C
2.5
0.25
0
0
800
1000
1200
800
1000
1200
Temperatura de
austenización
Temperatura de
austenización
% DE ELEMENTOS DISUELTOS EN LA y EN UN ACERO CON
%C = 0,75, %W = 18,5, %Cr = 4,75, %V = 1,35
AUMENTA TA: TTT SE DESPLAZA
HACIA LA DERECHA Y ABAJO

Inclusiones No Metálicas

INCLUSIONES NO METÁLICAS
BLOQUEAN EL CRECIMIENTO DE GRANO
FAVORECEN NUCLEACIÓN HETEROGÉNEA

0
1-
Acero
normal
Tamaño de grano
2-
3-
4.
5.
Acero de
grano fino
6
7
8-
800
900
1000
1100
1200
1300
Temperatura de austenización (℃)
C45
(%C = 0,43, %Si = 0,23, %Mn = 0,75)
N, V, Nb, Ti ...
TTT SE DESPLAZA HACIA ARRIBA E
IZQUIERDA
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
10
Disolución de
nitruros de Al
% Cr y % W
% Vy % CEscuela
TECHICA
Superior
de Ingenieros
Industriales
SiderurgiaR
Madrid

Curvas C.C.T.

900
800
A3
A1
700
A+F
A+F+C
AUSTENIZA A 900℃ -1/2 H +ENFRÍA A 1°C/S.
COMIENZA LA TRANSFORMACIÓN EN FERRITA
600
8
A
YA HAY 8% DE TRANSFORMACIÓN EN FERRITA
Temperatura (℃)
500-
8% FERRITA + 42% B = 50% TRANSF.
A+F+C
400
189
Ms
65
HV
8% FERRITA + 65% B +27% AUST.
300-
M50
EL 27% DE AUST. EMPIEZA TRANSF MARTENSÍTICA
(NO A MS POR ENRIQUECIMIENTO EN C AL FORMARSE
FERRITA)
200
EL 27% DE AUST. TERMINA TRANSF MARTENSÍTICA
100
EL 8% FERRITA
HRC 55 54 51 39 30 27
492
EL 65% BAINITA
HV
1 2 5 10 20 50 100 200 500 103
104
105
Tiempo (s)
CURVA C.C.T. DE UN ACERO PARA TEMPLE Y REVENIDO ALEADO CON NÍQUEL
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
11
EL 27% MARTENSITA
A+M
M90Escuela
TECHICA
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgia
Politécnica
Madrid

Uso de T.T.T. en Enfriamientos Continuos

T.T.T.
-
-
C.C.T.
-
2
1
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
12Escuela
TECHica
Superior
de Ingenieros
Industriales
Siderurgi
Madrid

Aplicación de las Curvas T.T.T. y C.C.T.

5
Velocidad de
enfriamiento
Constituyentes
presentes
V < V4
Ar'
V4 < V Ar' + Ar"
V3 < V < V2
Ar"
V3
V4
V2 < V < V1
Ar" + Ar'' + ¿ AR ?
V1 < V
Ar'' + ¿ AR ?
V2
V1
DIFERENTES ESTRUCTURAS QUE SE PUEDEN ENCONTRAR A TEMPERATURA AMBIENTE EN UN ACERO ALEADO EN
FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO DESDE EL ESTADO AUSTENÍTICO.
04/03/2024
Curvas T.T.T. y C.C.T.
13