Tratamientos térmicos de los aceros / José Apraiz Barreiro.

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CONTENIDO
CAPITULO I
DIAGRAMA HIERRO-CARBONO
1.-Generalidades 1
2.-Solidíficación de los metales puros 1
3.-Soluciones de agua y cloruro sódico 2
4.-Aleaciones bismuto-cadmio 5
5.-Aleaciones cobre-plata 6
6.-Aleaciones plomo-estaño 10
7.-Aleaciones oro-plata 11
8.-Aleaciones hierro-carbono 12
9.-Generalidades sobre la solubilidad de los metales 16
10.-Proceso de enfriamiento desde el estado líquido hasta la temperatura ambiente, de siete aleaciones hierro-carbono 20
11.- Transformaciones que experimentan los aceros de menos de 0,50 de carbono en la zona 1.4000º-1.5350º 29
12.-Disolución del carbono o carburo de hierro en la ferrita o hierro alfa 31
CAPITULO II
TEMPERATURAS CRITICAS DEL HIERRO Y DE LOS ACEROS
13.--Generalidades 33
14.-Estados alotrópicos y puntos críticos del hierro puro 33
15.-Hierro alfa y hierro gamma 35
16.-Hierro alfa no magnético 38
17.-Hierro delta 38
18.-Puntos críticos de los aceros 38
19.-Estudios de los puntos críticos de los aceros 42
20.-Determinación de los puntos críticos 45
21.-Procedimientos usados para la determinación de los puntos críticos 46
22.-Curvas para la determinación de los puntos críticos 47
23.-Utilización de cuerpos neutros 49
24.-Dilatómetro con cuadrante indicador 50
25.-Dilatómetro Chevenard 51
26.-Dilatómetro diferencial Chevenard de registro mecánico 56
27.-Aparato Brown 62
28.-Aparato Saladin-Le Chatelier 65
CAPITULO III
TRATAMIENTOS TERMICOS
29.-Generalidades 69
30.-Tratamientos térmicos más usados 69
31.-Recocido de regeneración, temple y normalizado 75
32.-Calentamiento para el recocido de regeneración, temple y normalizado 76
33.-Temperaturas convenientes para el recocido, temple y normalizado de los aceros hipoeutectoides al carbono y aleados con austenización completa 79
34.-Duración del calentamiento (permanencia a temperatura) en los recocidos de regeneración, temple y normalizado 80
35.-Crecimiento de los cristales de austenita con el calentamiento 82
36.-Estudio de la velocidad de enfriamiento en el recocido de regeneración con austenización completa 85
37.-Terminación del recocido 87
38.-Recocido globular de austenización incompleta (aceros hipereutectoides) 88
39.-Recocidos más recomendados para los diferentes tipos de aceros 90
40.-Teoría del temple. Enfriamiento 92
41.-Necesidad de sobrepasar las temperaturas criticas de austenización en, el temple de los aceros hipoeutectoides 96
42.-Temple de los aceros hipoeutectoides 100
43.-Teoría del normalizado. Enfriamiento 101
CAPITULO IV
CONSTITUYENTES MICROSCOPICOS DE LOS ACEROS
44.-Generalidades 105
45.-Aceros recocidos 106
46.-Ferrita 107
47.-Cementita 108
48.-Perlita 110
49.-Aceros templados 112
50.-Austenita 114
51.-Martensita 116
52.-Troostita 120
53.-Sorbita 122
54.-Bainita 124
55.-Carburos 126
56.-Distribución y efecto de los elementos aleados 129
57.-Inclusiones no metálicas 129
58.-Ataque de las probetas 132
CAPITULO V
CURVA DE LA S
59.-Generalidades 135
60.-Métodos utilizados para la determinación de la curva "S" en los aceros 136
61.-Transformación isotérmica de la ausenita a diversas temperaturas 141
62.-Constituyentes microscópicos que aparecen en las transformaciones isotérmicas de la austenita 145
63.-Avance de la transformación de la austenita 152
64.-Factores que modifican el diagrama de las transformaciones isotérmicas de la austenita 155
65.- Relación entre transformaciones de la austenita en los enfriamientos continuos y las transformaciones a temperatura constante 159
66.-Aplicación industrial del estudio de la curva de la S 161
67.- Diferentes tipos de curva de la S 164
68.- Un método para determinar la transformación de la austenita en la zona martensítica 165
CAPITULO VI
INFLUENCIA DE DIVERSOS FACTORES EN EL TEMPLE DE LOS ACEROS
69.-Composición, tamaño de grano, tamaño de las piezas y medio de enfriamiento 167
70.-Influencia de la composición 167
71.-Influencia del tamaño del grano 169
72.-Influencia del tamaño de las piezas 170
73.-Influencia del medio de enfriamiento 172
74.-Características de los procesos de enfriamiento en el temple de los aceros 177
75.-Elección del medio de temple 181
76.-Medios de enfriamiento más empleados en el temple de los aceros 185
77.-Sales fundidas 187
CAPITULO VII
TEMPLABILIDAD O PENETRACION DE TEMPLE
78.-Generalidades 191
79.-Diversos métodos para estudiar el comportamiento de los aceros en el temple 194
80.-Examen de las fracturas 195
81.-Curvas de dureza de redondos de diferentes diámetros templados 195
82.-Determinación de las curvas de dureza empleando discos de acero 198
83.-Curvas de resistencia 198
84.-Ataque químico de las secciones templadas 199
85.-Determinación de la zona con 50x100 de martensita 202
86.-Diámetro critico ideal 206
CAPITULO VIII
ENSAYO JOMINY
87.-Generalidades 211
88.-Curvas Jominy 216
89.-Bandas de templabilidad 217
90.-Determinación de la curva Jominy en función de la composición y del tamaño del grano 218
91.-Determinación del diámetro critico ideal de un acero por medio del ensayo Jominy 227
92.-Un procedimiento para determinar la penetración de temple en los redondos de acero con ayuda de las curvas Jominy 227
93.-Importancia del grado de agitación del medio de enfriamiento 233
94.-Determinación de las durezas y resistencias en los redondos de acero después del temple y revenido 234
95.-Determinación por medio del ensayo Jominy de las temperaturas de transformación de los aceros en el enfriamiento continuo 235
CAPITULO IX
REVENIDO
96.-Generalidades 241
97.-Modificación de las características mecánicas 242
98.-Modificaciones de volumen en el revenido 244
99.-Modificación de los constituyentes microscópicos 244
100.-Transformaciones microscópicas en el revenido de los aceros con austenita residual 252
101.-Austenita residual en los aceros templados 256
102.-Transformaciones de la austenita residual 256
103.-Doble revenido 258
104.-Fragilidad de revenido en la zona 250 a 400° 259
105.-Fragilidad del revenido (fragilidad Krupp) 262
106.-Influencia de diversos factores en el fenómeno. de fragilidad de revenido 271
107.-Influencia de la duración del revenido en la dureza 271
108.-Colores de revenido 273
CAPITULO X
TRATAMIENTOS ISOTERMICOS
109.-Generalidades 275
110.-Recocido isotérmico 277
111.-Austempering 280
112.-Martempering 284
113.-Patenting 289
114.-Tratamiento subcero 292
115.-Temple en agua y en aceite 297
CAPITULO XI
DIVERSOS TRATAMIENTOS DE ABLANDAMIENTO DIFERENTES DEL RECOCIDO DE REGENERACION
116.-Estructuras globulares 299
117.-Recocido globular 300
118.-Características del acero con estructura esferoidal después del temple y revenido 304
119.-Recocido sub crítico de ablandamiento 306
120.-Recocido de los aceros estirados en frío de bajo contenido en carbono 308
121.-Modificación de las características de los aceros por estirado en frío 309
122.-Modificación de características de los aceros estirados en frío por envejecimiento o maduración 311
123.-Aceros estabilizados 315
124.-Crecimiento del grano en el recocido de los aceros extradulces estirados en frío 316
125.-Recocido de los aceros estirados en frío de más de 0,30 de carbono 319
CAPITULO XII
CEMENTACION
126.-Generalidades 321
127.-Instalaciones de cementar 324
128.-Capa cementada 326
129.-Cementación con materias sólidas 327
130.-Endurecimiento superficial con baños de sales fundidas 331
131.-Cianuración 334
132.-Cementación en baños de sales 338
133.-Determinación del contenido en cianuro sódico 342
134.-Cementación con gases 343
135.-Tipos de hornos empleados 343
136.-Atmósferas carburantes 344
137.-Carbonitruración 347
138.-Sulfinización 350
CAPITULO XIII
CEMENTACION (II)
139.-Generalidades 353
140.-Aceros al carbono 356
141.-Aceros débilmente aleados 357
142.-Aceros de alta aleación 358
143.-Selección de los aceros de cementación 359
144.-Tamaño de grano o posible crecimiento del tamaño de grano de los aceros de cementación 359
145.-Influencia de los elementos aleados en los aceros de cementación 361
146.-Capa cementada 365
147.-Caracteristicas mecánicas de la capa cementada 367
148.-Medida del espesor de la capa cementada y de la capa dura 370
149.-Determinación de los esfuerzos a que está sometida la capa cementada 372
150.-Caracteristicas mecánicas del núcleo central 374
151.-Diferentes clases de tratamientos que se pueden dar a las piezas cementadas 380
152.-Protección de las zonas que no se desea endurecer 382
CAPITULO XIV
NITRURACION
153.-Generalidades 385
154.-Ventajas de la nitruración 386
155.-Teoria de la nitruración 388
156.-Diagrama hierro-nitrógeno 389
157.-Mecanismo del endurecimiento por nitruración 393
158.-Descarburación 395
159.-Composición de los aceros de nitruración 396
160.-Características mecánicas 398
161.-Instalaciones de nitrurar 399
162.-Medida de la disociación 400
163.-Proceso de la nitruración 401
164.-Deformaciones de las piezas nitruradas 404
165.-Nitruración de herramientas de acero rápido 405
CAPITULO XV
ENDURECIMIENTO POR TEMPLE SUPERFICIAL
166.-Calentamiento por llama oxiacetilénica 407
167.-Ventajas del temple oxiacetilénico 410
168.-Clases de aceros 411
169.-Calentamiento por corrientes de inducción de alta frecuencia 412
170.-Instalaciones para el calentamiento 414
171.-Dispositivos de temple 415
172.-Control de la profundidad de calentamiento 418
173.-Bombardeo de perdigones 419
CAPITULO XVI
CAMBIOS DE VOLUMEN Y DEFORMACIONES DE LOS ACEROS EN LOS TRATAMIENTOS TERMICOS
174.-Generalidades 421
175.-Cambios de volumen por dilatación o contracción térmica 421
176.-Cambios de volumen debidos a la modificación de los constituyentes 421
177.-Variaciones en la forma y dimensiones en las piezas debidas a las deformaciones plásticas en caliente 423
178.-Algunos ejemplos de deformaciones en los tratamientos 423
179.-Influencia de la composición 431
CAPITULO XVII
TAMAÑO DE GRANO
180.-Generalidades 433
18l.-Formación y crecimiento de los granos de austenita 435
182.-Determinación del tamaño del grano 438
183.-Métodos microscópicos 439
184.-Ensayo de fractura 447
CAPITULO XVIII
DESCARBURACION SUPERFICIAL DE LOS ACEROS
185.-Acción de las atmósferas de los hornos sobre los aceros 451
186.-Descarburación 452
187.-Influencia descarburante de diferentes gases 453
188.-Estudio del equilibrio de diferentes mezclas gaseosas en las atmósferas de los hornos 455
189.-Punto de rocío 458
190.-Diferentes tipos de atmósferas usadas para el tratamiento térmico de los aceros 459
191.-Instalaciones empleadas para la producción de atmósferas controladas 461
192.-Mejoramiento y purificación de las atmósferas controladas por eliminación de la humedad y del anhídrido carbónico que contienen 462
193.-Atmósferas preparadas con gases combustibles quemados o parcialmente quemados 465
194.-Atmósferas preparadas por la disociación de un gas combustible 468
195.-Atmósferas preparadas con amoníaco 469
196.-Recocido de los aceros de herramientas en cajas con carbón vegetal o con viruta de fundición 470
197.-Gas producido por gasógeno de carbón de madera 471
198.-Atmósferas más usadas para el tratamiento de diversos tipos de aceros 472
CAPITULO XIX
ENSAYOS DE LOS METALES Y ALEACIONES
199.-Generalidades 477
200.-Clases de ensayo 478
201.-Ensayos de dureza 479
202.-Dureza mineralógica 481
203.-Ensayo Martens 482
204.-Ensayo de la lima 483
205.-Ensayo Brinell 486
206.-Precauciones para hacer el ensayo 486
207.-Tipos de máquinas 494
208.-Ensayo de penetración por choque 494
209.-Ensayo Rockwell 494
210.-Ensayo Vickers 501
211.-Ensayo Shore 504
212.-Resumen 507
CAPITULO XX
ENSAYOS DE TRACCION
213.-Generalidades 513
214.-Forma de hacer el ensayo 514
215.-Resultados que se obtienen al utilizar diferentes modelos de probetas 525
216.-Observación de la fractura de la probeta 529
217.-Influencia del estado del material y de la forma de sacar la probeta 530
218.-Orientación de la probeta 531
219.-Influencia del coeficiente de forja o laminación 532
220.-Influencia de la penetración de temple 533
CAPITULO XXI
ENSAYO DE CHOQUE
221.-Generalidades 535
222.-Dificultades que presenta la interpretación de los valores de resiliencia en el cálculo y construcción de piezas 538
223.-Péndulo Charpy 539
224.-Péndulo Izod 544
225.-Ensayos de fatiga 545
226.-Influencia del estado superficial de los materiales en las roturas por fatiga 549
227.-Ensayos 551
228.-Ensayos de embutición 558
CAPITULO XXII
MEDIDA DE TEMPERATURAS
229.-Generalidades 563
230.-Escalas de temperaturas 564
231.-Temperaturas empleadas para el control de pirómetros 566
232.-Aparatos empleados para la medida de temperaturas 568
233.-Termómetros de dilatación de cuerpos sólidos 570
234.-Termómetros de dilatación de liquidos 571
235.-Termómetros de gas 573
236.-Termómetros de vapor a presión 574
237.-Termómetros de resistencia eléctrica 574
238.-Pirómetros 576
239.-Termopares de uso más corriente 581
240.-Termopares de uso más frecuente 581
241.-Tubos de protección 585
242.-Unión fría 587
243.-Hilos de compensación 591
244.-Aparatos indicadores 593
245.-Milivoltímetros indicadores 594
246.-Potenciómetros 594
247.-Precisión en la medida de temperaturas empleando pirómetros termoeléctricos 598
248.-Conos Seger 600
249.-Medida de la temperatura por cambio de color de ciertas pinturas 601
250.-Pirómetros de radiación 601
251.-Temperatura y radiación 601
252.-Cuerpos negros 604
253.-Principio del funcionamiento de los pirómetros de radiación total 606
254.-Pirómetros ópticos de desaparición de filamento 609
255.-Pirómetros fotoeléctricos 612