Comparison of methods for physical determination of phase transformations temperatures

Comparación de métodos para la determinación física de las temperaturas de las transformaciones de fase

Se compararon diversos métodos físicos para la determinación de las temperaturas de transformación de fase utilizando aceros C-Mn y C-Mn-V-Nb. Se realizaron mediciones mediante escáner de temperatura, termopares situados en distintos puntos, dilatómetro, diferentes análisis térmicos (ATD) y ensayo plastométrico anisotérmico. Las probetas se calentaron a 1 323 K y 1 473 K en el caso del acero microaleado C-Mn-V-Nb. El objetivo de los distintos tratamientos térmicos era obtener diferentes niveles de disolución de los precipitados. Se observó que la mejor distribución de las partículas y la precipitación debida al enfriamiento conducían a la ampliación de la región bifásica en el material. Se logró una buena concordancia entre los resultados obtenidos mediante los métodos utilizados. Se constató que todos los métodos utilizados pueden emplearse para aceros comunes, pero el escáner de temperatura no parece ser lo suficientemente valioso para los aceros microaleados.

INTRODUCCIÓN

El análisis térmico clásico representa el método más antiguo y sencillo para determinar el punto de fusión y la temperatura de solidificación de los materiales puros, así como otras temperaturas características en el caso de las aleaciones. Se basa en el registro de los cambios de temperatura en función del calor liberado y/o absorbido durante la transformación de fase. Las temperaturas (T) del sistema se miden en función del tiempo (t). La transformación de fase en progresión se manifiesta por una anomalía típica en la curva T = f(t). Este método es poco sensible en el caso de las transformaciones de fase realizadas en el estado sólido (son menos "termo-coloreadas"), a diferencia del análisis térmico diferencial [1-3] y/o del examen mediante dilatómetro [4-7].

En esta contribución se utilizaron las distintas formas de determinar las temperaturas de transformación de fase durante el enfriamiento del acero, desde los análisis térmicos más sencillos mediante escáneres de temperatura y/o termopares hasta los métodos más exactos del análisis térmico diferencial, la dilatometría y los ensayos plastométricos. El objetivo era comparar la precisión de los resultados obtenidos por diversos métodos y juzgar las posibilidades de aplicación de estos métodos en las condiciones de laboratorio. Como material de base se eligieron dos aceros de bajo contenido en carbono, uno de los cuales estaba microaleado con vanadio y niobio - Tabla 1.

ANÁLISIS TÉRMICO MEDIANTE ESCÁNER DE TEMPERATURA

El análisis térmico se llevó a cabo mediante mediciones de las temperaturas superficiales de las probetas, enfriadas al aire, utilizando el escáner de temperatura [8].