Temperaturas Críticas en el Tratamiento Térmico de los Aceros

El tratamiento térmico es el proceso de calentamiento y enfriamiento controlado al que se someten los aceros para alcanzar y/o mejorar sus propiedades mecánicas. Para lograr este objetivo, es necesario realizar modificaciones en la microestructura del material.

Para llevar a cabo un proceso adecuado de tratamiento térmico, es indispensable conocer los puntos clave, entre ellos las temperaturas críticas. La comprensión de estas temperaturas es fundamental para garantizar la calidad y el desempeño de los materiales.

En este blog hablaremos sobre cuatro temperaturas críticas: A1, A3, Ms y Mf.

¿Qué son las temperaturas críticas?

Las temperaturas críticas son puntos específicos en el diagrama de equilibrio Fe-C donde ocurren transformaciones importantes en la estructura del acero:

Recreación del Diagrama Fe-C, usando Thermo-Calc software 2025b, Base de datos: TFCE14.

A1 (Temperatura eutectoide): Es la temperatura por encima de la cual la perlita se transforma en austenita en aceros hipoeutectoides.

A3: Es la temperatura por encima de la cual la ferrita se transforma completamente en austenita en aceros hipoeutectoides.

Ms (Temperatura de inicio de martensita / Martensite Start): Es la temperatura durante el enfriamiento en la que comienza la transformación martensítica.

Recreación del Diagrama TTT para Acero Inoxidable SS420 usando Thermo-Calc software2025b, Modelo de propiedades de los Aceros, Base de datos: TFCE14 y MOBFE8.

Mf (Temperatura de finalización de martensita): Es la temperatura a la cual se completa la transformación martensítica. 

La relevancia de las temperaturas críticas en el tratamiento térmico

Es sumamente importante que los ingenieros metalúrgicos en planta conozcan estas temperaturas para cada uno de los grados de acero. Un control preciso de las temperaturas críticas asegura:

  • Austenización eficiente: Al conocer la temperatura A1, podremos seleccionar la temperatura de austenización adecuada para nuestra pieza. Por lo general, las temperaturas para el proceso de austenización están entre 30 °C y 50 °C por encima de A1. También se podrá evitar el sobrecalentamiento o el calentamiento insuficiente, que podrían provocar defectos microestructurales.
  • Transformación martensítica uniforme: Conocer las temperaturas de transformación martensítica permite seleccionar el medio de enfriamiento adecuado para garantizar la transformación óptima. Esto es fundamental para obtener una dureza y resistencia homogéneas en el material.
  • Reducción de tensiones internas: Ayuda a evitar distorsiones y fisuras durante procesos como el temple.

Cómo calcular las temperaturas críticas con herramientas modernas

Tradicionalmente, las temperaturas críticas se determinaban mediante experimentación en laboratorio, como la dilatometría. Sin embargo, las herramientas computacionales como Thermo-Calc han revolucionado este campo al permitir la predicción precisa y rápida de las temperaturas críticas en función de la composición química del acero.

En conclusión

Comprender y controlar las temperaturas criticas es esencial para garantizar el éxito en el tratamiento térmico de los aceros. Herramientas avanzadas como Thermo-Calc no solo facilitan estos cálculos, si no que también permiten optimizar procesos industriales.

En nuestro canal de YouTube, podrás encontrar el video:

Calculo de temperaturas criticas de transformación usando Thermo-Calc software

donde te muestro como realizar el calculo de estas temperaturas.

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Escrito por: M.C. Ana Laura Hernández Sustaita

Referencias:

Metallurgy for non-metallurgist second Edition ASM International.

Fundamentals of Heat Treating Metals and Alloys, MK Banerjee, Malaviya National Institute of Technology.

Steel and Its Heat Treatment: Edition 2, Karl-Erik Thelning

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