Diagrama de transformación isotérmica
Los diagramas de transformación isotérmica (también conocidos como diagramas de transformación de tiempo-temperatura ( TTT ) ) son gráficos de temperatura versus tiempo (generalmente en una escala logarítmica ). Se generan a partir de medidas de transformación porcentual frente al tiempo y son útiles para comprender las transformaciones de un acero aleado a temperaturas elevadas.
Un diagrama de transformación isotérmica solo es válido para una composición específica de material, y solo si la temperatura se mantiene constante durante la transformación, y estrictamente con un enfriamiento rápido a esa temperatura. Aunque generalmente se usan para representar la cinética de transformación de los aceros, también se pueden usar para describir la cinética de cristalización en cerámica u otros materiales. Los diagramas de tiempo-temperatura-precipitación y los diagramas de tiempo-temperatura-fragilización también se han utilizado para representar los cambios cinéticos en los aceros.
El diagrama de transformación isotérmica ( IT ) o la curva C se asocia con propiedades mecánicas, microcomponentes/microestructuras y tratamientos térmicos en aceros al carbono. Las transformaciones difusionales, como la transformación de la austenita en una mezcla de cementita y ferrita , se pueden explicar mediante la curva sigmoidal; por ejemplo, el comienzo de la transformación perlítica está representado por la curva de inicio de perlita (P s ). Esta transformación es completa en P fcurva. La nucleación requiere un tiempo de incubación. La tasa de nucleación aumenta y la tasa de crecimiento de microcomponentes disminuye a medida que la temperatura desciende desde la temperatura de liquidus alcanzando un máximo en la bahía o punta de la curva. Posteriormente, la disminución en la velocidad de difusión debido a la baja temperatura compensa el efecto de una mayor fuerza impulsora debido a una mayor diferencia en la energía libre . Como resultado de la transformación, se forman los microcomponentes, perlita y bainita ; la perlita se forma a temperaturas más altas y la bainita a temperaturas más bajas.
La austenita se subenfría
ligeramente cuando se enfría por debajo de la temperatura eutectoide. Con más tiempo, se pueden formar microcomponentes estables: ferrita y cementita. La perlita gruesa se produce cuando los átomos se difunden rápidamente después de las fases que forman el núcleo de la perlita. Esta transformación se completa en el tiempo de terminación de la perlita (P f ).
Sin embargo, un subenfriamiento mayor por enfriamiento rápido da como resultado la formación de martensita o bainita en lugar de perlita. Esto es posible siempre que la velocidad de enfriamiento sea tal que la curva de enfriamiento se cruce con la temperatura de inicio de la martensita o la curva de inicio de la bainita antes de cruzar la curva P s . La transformación de martensita, que es una transformación de cizallamiento sin difusión, se representa mediante una línea recta para indicar la temperatura de inicio de martensita.
