1. Prefacio
Me gustaría compartir con ustedes la identificación de “Ferrita” y “Austenita retenida”, como parte de una serie de artículos sobre la identificación de estructuras similares en acero.
2. Identificación de ferrita y austenita retenidas.
Debido a que la ferrita y la austenita retenida no se corroen, ambas aparecen blancas cuando se observan bajo un microscopio. Sin embargo, pueden confundirse fácilmente si no se observan adecuadamente.
Afortunadamente, es relativamente fácil distinguir entre las dos estructuras si se dominan ciertos métodos. Dos métodos comunes incluyen:
1. Distinguir de la morfología del tejido.
La ferrita y la austenita retenida a menudo coexisten en la microestructura del acero hipoeutectoide que ha sido sometido a enfriamiento. Normalmente hay tres formas de ferrita en estas partes templadas: ferrita poligonal no disuelta, ferrita proeutectoide masiva y ferrita proeutectoide reticular o semireticular. Todas estas formas de ferrita son blancas y de apariencia brillante.
Las ferritas poligonales y masivas tienen límites bien definidos y a menudo se encuentran en las áreas en blanco entre las agujas de martensita. Tras una inspección más cercana, se pueden ver la fase blanca y la fase martensita en el mismo plano.
La ferrita reticular o semirreticular está finamente distribuida a lo largo del límite de grano original de la austenita.
La austenita retenida, por otro lado, carece de límites bien definidos y su forma cambia con la forma de la distribución de las agujas de martensita. Por lo general, no existe solo, sino que después del enfriamiento se combina orgánicamente con martensita en forma de aguja. Como resultado, su color es ligeramente más oscuro que el de la ferrita y el fenómeno de la martensita en forma de aguja suele ser apenas visible.
2. Inferido del proceso de tratamiento térmico.
Si el tiempo de conservación del calor de enfriamiento para el acero hipoeutectoide es insuficiente o la temperatura es demasiado baja, aparecerá ferrita poligonal blanca sin disolver en la microestructura resultante.
Fig. 1 Ferrita poligonal blanca sin disolver
Como se ilustra en la Figura 1, la microestructura del acero 45 que se sometió a enfriamiento con agua a 760 ℃ durante 25 minutos consiste en ferrita poligonal blanca sin disolver, martensita negra templada con carbono medio, martensita gris claro y una matriz de austenita residual.
Si hay muchas piezas en el horno y el tiempo de fundición es excesivo, la velocidad de enfriamiento de las piezas será mayor que la velocidad de enfriamiento en un horno de recocido pero menor que la velocidad de enfriamiento del aire normalizador. Alternativamente, si las piezas se dejan en el aire durante mucho tiempo después del roscado, la microestructura resultante contendrá ferrita proeutectoide masiva.
Fig. 2 Ferrita proeutectoide masiva blanca
Como se representa en la Figura 2, la microestructura del acero 45 se obtuvo después de calentar a 840°C durante 25 minutos, seguido de enfriamiento en agua y revenido a 600°C durante 60 minutos. La estructura masiva blanca es ferrita eutectoide, mientras que la estructura restante es sorbita templada.
Este resultado se debió a la presencia de múltiples piezas en el horno de calentamiento durante la prueba y a que la puerta del horno no se mantuvo cerrada durante el enfriamiento como era necesario. En cambio, la puerta del horno se mantuvo abierta después de que se atemperó la primera muestra y hasta que se atemperó la última muestra.
Como resultado, en las últimas etapas del enfriamiento, aproximadamente la mitad de las muestras apagadas mostraron ferrita proeutectoide masiva. Esta cantidad aumentó de menos a más con la prolongación del tiempo de enfriamiento, alcanzando el contenido masivo de ferrita proeutectoide en la última muestra apagada hasta el 40% (fracción de volumen).
Debido a la puerta abierta del horno, cuando la temperatura de las piezas en el horno estaba por debajo de AC3, la velocidad de enfriamiento de las piezas era mayor que la de enfriamiento (equivalente a recocido) pero menor que la de enfriamiento por aire (equivalente a normalización). ). Esto resultó en la precipitación de ferrita proeutectoide masiva.
Si la velocidad de enfriamiento no era suficiente, la ferrita proeutectoide en el acero generalmente se distribuía a lo largo del límite de grano original de la austenita en forma de red o semired.
Fig. 3 Ferrita proeutectoide reticular blanca
Como se muestra en la Fig. 3, la microestructura del acero 45 después de calentarlo a 900°C durante 25 minutos y enfriarlo en aceite consiste en ferrita preeutectoide de malla fina blanca, troostita negra apagada, bainita superior emplumada, martensita gris claro y austenita. residual. sede.
La austenita residual, que no está en el mismo plano que la martensita, sólo es visible en la estructura enfriada cuando el calor de enfriamiento está muy sobrecalentado. En el endurecimiento normal, la austenita residual no está presente de manera prominente.
Fig. 4 Austenita retenida blanca
Como se muestra en la Figura 4, la microestructura del acero 45 después de calentarlo a 900°C durante 25 minutos y enfriarlo en agua consiste en martensita negra de medio carbono apagada y austenita residual blanca.
La forma de la austenita residual cambia según el ángulo en el que se cruza con la martensita.
3. Conclusión
En esta publicación presentamos los métodos para identificar ferrita y austenita retenida. Esperamos que encuentre útil esta información.
También cabe señalar que una comprensión profunda del diagrama de fases hierro-carbono, combinada con las perspectivas analizadas en el artículo, facilitará mucho el proceso de identificación.
