Microestructura de las martensitas Fe-C

Si el acero contiene menos de 0.6% C, la martensita consiste en dominios de listones con orientaciones diferentes, pero limitadas a travs de un dominio entero.

Micrografa ptica de martensita de listn en una aleacin Fe-0.2% C a 600x

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subestructura de martensita contenida en la aleacin Fe-0.2% C , en una micrografa electrnica a 60 000.

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A medida que el contenido de carbono de las martensitas Fe-C se incrementa a ms de 0.6% C, empieza a formarse un tipo diferente de martensita llamado martensita de placa.

Micrografa ptica de martensita de placa en una aleacin Fe-1.2% C a 600

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Las placas de las martensitas Fe-C ricas en carbono varan en tamao y tienen una estructura fina de maclas paralelas, como se muestra en la figura:

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Es frecuente que las placas estn rodeadas de largas cantidades de austenita no transformada (retenida).

Las martensitas Fe-C con contenido de carbono de entre 0.6 y 1.0% C aproximadamente tienen microestructuras que incluyen martensitas tanto de tipo listn como de tipo placa.

Estructura de martensitas Fe-C en una escala atmica

Se considera como un proceso sin difusin porque la transformacin se produce tan rpidamente que los tomos no tienen tiempo para mezclarse entre s.

Las posiciones relativas de los tomos de carbono con respecto a los tomos de hierro en la martensita son las mismas que existan en la austenita.

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El hueco intersticial ms grande en la estructura cristalina fcc de hierro tiene un dimetro de 0.104 nm (figura 9.17 a), mientras que el hueco intersticial ms grande en la estructura cbica centrada en el cuerpo (BCC) de hierro tiene un dimetro de 0.072 nm

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Dureza y solidez de martensitas Fe-C

La dureza y solidez de las martensitas Fe-C estn directamente relacionadas con el contenido de carbono y aumentan a medida que dicho contenido se incrementa

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Descomposicin isotrmica de la austenita

Diagrama de transformacin isotrmica para un acero al carbono simple eutetoide.

Considere los cambios microestructurales que ocurren durantela transformacin isotrmica de un acero al carbono simple eutectoide a 705C, como se muestra esquemticamente en la figura:

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Despus de ser austenitizadas, las muestras se templan en caliente en un bao de sal a 705C. Despus de aproximadamente 6 minutos ya se form una pequea cantidad de perlita gruesa. Al cabo de casi 67 min, la austenita se transform totalmente en perlita gruesa.

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La curva en forma de S que est junto al eje de temperaturas indica el tiempo necesario para que la transformacin isotrmica de austenita comience y la segunda curva S seala el tiempo necesario para que la transformacin se complete.

Las transformaciones isotrmicas de aceros eutectoides a temperaturas de entre 723 y 550C aproximadamente produce perlita gruesa. Cuando la temperatura de transformacin desciende dentro de este rango, se produce perlita fina.

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Si los aceros eutectoides en condicin austentica se templan en caliente a temperaturas dentro del rango de 550 a 250C y se transforman isotrmicamente, se produce una estructura intermedia entre la perlita y la martensita, llamada bainita.

Para aceros al carbono simples eutectoides, se hace una distincin entre la bainita superior, que se forma por transformacin isotrmica a temperaturas de entre 550 y 350C aproximadamente, y la bainita inferior, que se forma entre unos 350 y 250C.

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La bainita superior tiene grandes regiones de cementita semejantes a varillas, mientras que la bainita inferior tiene partculas de cementita mucho ms finas.

A medida que la temperatura de transformacin disminuye, los tomos de carbono ya no pueden difundirse con la misma facilidad y, por lo tanto, la estructura de la bainita inferior tiene partculas de cementita ms pequeas.

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