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soypat committed Feb 11, 2021
1 parent 2f3744b commit 4ca81ee
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4. ¿Bajo qué condiciones puede producirse martensita en un acero inoxidable austenítico? Explique. ¿En qué tipo de acero inoxidable austenítico se produce mayor cantidad de marttensita a igualdad de condiciones y por qué?
4 changes: 2 additions & 2 deletions metalurgy/tex/inox.tex
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Expand Up @@ -157,7 +157,7 @@ \subsubsection{Tenacidad}

La aparición de pequeñas cantidades de \textbf{fases intermetálicas fragilizan fuertemente al acero}. Debido a los tiempos necesarios para la aparición de estas fases, este tipo de fragilización es un tema de degradación del acero durante su servicio a altas temperaturas y no es de cuidado en la mayoría de los tratamientos térmicos a que se someten los aceros inoxidables austeníticos comunes.

La influencia de la precipitación de carburos M$_23$C$_6$ sobre la tenacidad depende de la cantidad de C del acero. A más C es mayor la cantidad de carburos precipitados durante la sensibilización y mayor su influencia en el \textbf{deterioro de la tenacidad}. Sin embaro, con excepción de los grados de muy alto C (por ejemplo el AISI 302 con 0,15\% max X), la tenacidad inicial de estos aceros es tan alta que aún en estado completamente sensibilizado se conserva un valor que es aceptable para muchas aplicaciones.
La influencia de la precipitación de carburos M$_{23}$C$_6$ sobre la tenacidad depende de la cantidad de C del acero. A más C es mayor la cantidad de carburos precipitados durante la sensibilización y mayor su influencia en el \textbf{deterioro de la tenacidad}. Sin embaro, con excepción de los grados de muy alto C (por ejemplo el AISI 302 con 0,15\% max X), la tenacidad inicial de estos aceros es tan alta que aún en estado completamente sensibilizado se conserva un valor que es aceptable para muchas aplicaciones.

Respecto de la incidencia de la \textbf{tranformación a martensita} a baja temperatura sobre la tenacidad se comprueba que, contrariamente a lo que se esperaría, no hay correlación entre la tenacidad a bajas temperaturas y el grado de estabilidad de la austenita de los diferentes grados de inoxidable austeníticos. De todos modos se debe recordar que la martensita que se produce en estos aceros es de muy bajo C y si bien presenta mayor resistencia mecánica que la austenita, su tenacidad no es muy baja.

Expand All @@ -178,7 +178,7 @@ \subsubsection{Soldabilidad}
Los aceros inoxidable austeníticos son los de mejor soldabilidad entre los diferentes grupos de aceros inoxidables, sin embargo presentan dos problemas que son salvables con relativa facilidad.

\begin{description}
\item[Sensibilización en la ZAC] Durante la soldadura por arco, una parte de la zona afectada por el calor (ZAC) se ve sometida a un ciclo térmico que hace precipitar M$_23$C$_6$ en los bordes de grano de la austenita causando el fenomeno de sensibilización
\item[Sensibilización en la ZAC] Durante la soldadura por arco, una parte de la zona afectada por el calor (ZAC) se ve sometida a un ciclo térmico que hace precipitar M$_{23}$C$_6$ en los bordes de grano de la austenita causando el fenomeno de sensibilización
\item[Fisuración en caliente] Consiste en la aparición de \textbf{fisuras intergranulares o interdentríticas} tanto en la zona fundida como en la ZAC muy cercana a la línea de fusión. Se produce durante solidificación del cordón. Es producida por la contracción de la solidificación que tiende a separar partes sólidas del metal que están unidas por zonas o películas finas de metal que aún están en estado líquido.
\end{description}

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5 changes: 5 additions & 0 deletions metalurgy/tex/solidificacion.tex
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Expand Up @@ -96,6 +96,11 @@ \subsubsection{Microrechupes}
Son ocasionados por los gases disueltos en el material. Al solidificar la pieza pierde parte de su capacidad de disolver gases y estos forman poros esferoidales en la pieza. Reduce la ductilidad, tenacidad y resistencia a la fatiga pero es menos nociva que los microrechupes por su forma esferoidal.


\subsection{Zona Equiaxial}
Zona equiaxial central: Durante la solidificación de un lingote, a medida que el frente de solidificación avanza hacia el centro del lingote el gradiente de temperatura va disminuyendo y la velocidadde crecimiento de los granos columnares también. Por otra parte durante el crecimiento de la zona columnar se produce la multiplicación de los cristales por la rotura de algunas ramas dendríticas de los granos columnares debido a varios mecanismos. La corriente convectiva del líquido lleva estos fragmentos hacia la zona central donde pueden crecer equiaxialmente cuando el líquido se enfría lo suficiente.

Esto genera la zona equiaxial central cuyo tamaño de grano es generalmente mayor al correspondiente a la zona acoquillada. La supervivencia de los fragmentos arrastrados hacia el centro depende de la temperatura del líquido en dicha zona. Si la misma es alta los fragmentos se fundirán y no habrá zona equiaxial, la solidificación terminará cuando las zonas columnares lleguen al centro del lingote. Es por esto que el aumento de la temperatura de colada del líquido o bien la presencia de una fuente de calor delante del frente de solidificación (como ocurre en la soldadura por arco) reducen esta zona o pueden eliminarla completamente.

\subsection{Colada continua}

Ventajas:
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4 changes: 3 additions & 1 deletion metalurgy/tex/transfterm.tex
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Expand Up @@ -88,11 +88,13 @@ \section{Transformación Martensita}
$M_s$ es la temperatura de inicio de la transformación martensítica. $M_f,M_{90}$ en principio es la temperatura a la que finaliza dicha transformación. Siempre queda una fracción de austenita muy resistente a la transformación y por ende nunca se puede realmente medir la temperatura de transformación total $M_f$.\footnote{En realidad se define $M_f$ como el límite de 99\% transformación martensítica (definida como fracción de volumen), la temperatura a la cual toda la austenita se convierte a martensita es sustancialmente menor a $M_f$ \cite{gottstein2013physical}.} El subíndice indica la fracción (sobre cien) de martensita producida.

$M_s$ y $M_f$ dependen fuertemente de la composición química de la austenita, con excepción del Cobalto.
\begin{equation}
\begin{equation} \label{eq:ms_martensite}
M_s=539-423\cdot \% \mathrm{C}-30,4\cdot \% \mathrm{M n}-12,1\cdot \% \mathrm{Cr}-17,7\cdot \% \mathrm{Ni}-7,5\cdot \% \mathrm{Mo}
\end{equation}
como se ve en la ecuación arriba, componentes químicos hacen bajar la temperatura del comienzo de la transformación de austenita. El nitrógeno también tiene un efecto similar al carbono. $M_f$ también baja con aumento de aleantes.

Los diagramas CCT suelen mostrar un quiebre de la linea $M_s$, la cual a partir de cierta velocidad de enfriamiento \textit{disminuye}. Esto ocurre luego de comenzar a formarse fases con menor contenido de carbono por unidad volumen que la austenita sin transformar (ej. bainita). Esto consecuentemente aumenta la concentración de carbono en la austenita, así disminuyendo $M_s$ (ver ecuación \eqref{eq:ms_martensite}).

\subsection[Temperatura {\it Md}]{Temperatura $M_d$}
Por debajo de cierta temperatura denominada ($M_d> M_s$), la
deformación plástica aplicada a la austenita provoca la transformación a martensita. El porcentaje de martensita aumenta al aumentar la cantidad de deformación plástica aplicada a la austenita a una determinada temperatura, y al disminuir la temperatura a la cual se aplica la deformación. $M_d$ también depende de la composición química de la austenita y baja al aumentar la cantidad de elementos disueltos en dicha fase. Esta característica cobra gran importancia práctica en el caso de los aceros inoxidables austeníticos.
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2 changes: 1 addition & 1 deletion metalurgy/tex/tratterm.tex
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Expand Up @@ -208,7 +208,7 @@ \section{Temple}
\label{tab:severidadTemple}
\end{table}

Lo mejor que hay de medio de temple es salmuera seguido de agua y aceites. Agua a 20 \grad{} tiene un $H=1$ por definición. Los aceites tienen la ventaja de tener velocidad baja en la etapa \ref{item:etapaCEnfriamiento} (secci\'on \ref{ssec:enfriamientoEnMedio}), esto evita fisuras.
Lo mejor que hay de medio de temple es salmuera seguido de agua y aceites. Agua a 20 \grad{} tiene un $H=1$ por definición. Los aceites tienen la ventaja de tener velocidad baja en la etapa \ref{item:etapaCEnfriamiento} (secci\'on \ref{ssec:enfriamientoEnMedio}), esto evita fisuras \textbf{ya que los gradientes térmicos son menores consecuentemente reduciendo tensiones térmicas y formación martensítica en la superficie de la pieza} (lo cual lleva a cambios volumétricos muy localizados y susceptibles a la fisuración).

Lo mas deseable es enfriamiento rápido en las primeras etapas y un enfriamiento lento en la etapa \ref{item:etapaCEnfriamiento} para no fisurar la pieza. Se puede cambiar el medio de temple de agua a aceite terminado las primeras etapas pero esto requiere un maestro templador y no se puede hacer de forma industrializada.

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