Dilatometric and hardness analysis of C45 steel tempering with different heating-up rates

Análisis dilatométrico y de dureza del revenido del acero C45 con diferentes velocidades de calentamiento

La modelización de procesos tecnológicos de tratamiento térmico o soldadura, que implican múltiples transiciones de fuentes de calor, requiere considerar el fenómeno del revenido. En el trabajo se han presentado los resultados de la investigación dilatométrica del acero C45 templado sometido a revenido. Se ha realizado el análisis de la influencia de la velocidad de calentamiento en la cinética determinada a partir de las curvas dilatométricas. También se han estimado las dilataciones de transformación y los coeficientes de dilatación térmica de las estructuras de temple y revenido (austenita, ferrita, perlita, martensita y sorbita). Se ha realizado el análisis de la influencia del tiempo de revenido en la dureza del acero templado. Se han sugerido funciones que asocian la dureza con el tiempo de revenido (velocidad de calentamiento) en procesos tecnológicos basados en la acción a corto plazo de una fuente de calor (por ejemplo, el tratamiento con láser).

INTRODUCCIÓN

En los procesos tecnológicos de tratamiento térmico y soldadura, dependiendo del género de acero y de los parámetros del proceso, pueden producirse estructuras de temple, incluida la martensita. En el caso de procesos relacionados con múltiples transiciones de rayos láser o con la fabricación de electrodos de soldadura, las siguientes soldaduras provocan el templado de zonas ya endurecidas. En la mayoría de los casos, el calentamiento inicial del material tratado térmicamente por encima de la temperatura MS del inicio de la transformación martensítica durante el enfriamiento, se utiliza con el fin de evitar la creación de austenita durante el proceso técnico. En otro caso es imprescindible tener en cuenta el revenido. En el caso de los procesos de soldadura, para obtener una estructura final adecuada, se utiliza la aplicación de cordones de revenido [1]. Para proyectar la estructura final del material después del proceso o para calcular la deformación y el estado de tensión en el objeto tratado térmicamente es esencial tener el conocimiento de la cinética de los cambios de fase del revenido. Se han dedicado muchos trabajos a examinar el fenómeno del revenido. En la mayoría de ellos se llevan a cabo experimentos relativos al análisis metalográfico comparativo y a las propiedades mecánicas antes y después del revenido [2-7]. Mientras que en la modelización de los estados tensionales durante el revenido, la influencia de los cambios de fase es frecuentemente omitida [8]. En el caso del tratamiento térmico, el tiempo de calentamiento asciende a varias decenas de minutos, mientras que el recocido puede durar incluso horas. El resultado es una estructura de revenido homogénea. Para tales condiciones tecnológicas, en el trabajo [9] se ha presentado un análisis detallado de los cambios de microestructura en los aceros C45 y Ni3.5CrMoV.  En los procesos de soldadura y tratamiento con láser se produce un cambio dinámico de temperatura, mientras que el tiempo de tempearture pico durante el templado dura de varios a cientos de segundos.