¿A qué temperatura me arriesgo a alterar la estructura del acero?

11

Si tengo acero estructural o de herramientas que ha sido tratado con algún estándar (ASTM, SAE, ISO, por ejemplo, por dureza) pero no conozco los detalles del tratamiento, ¿hay una temperatura "segura" por debajo de la cual pueda trabaja el acero sin afectar sus características de rendimiento?

steel machining metallurgy

— pies mojados
fuente

Me gustaría ampliar la pregunta a "aleaciones estructurales", pero no estoy seguro si contemplar aleaciones no ferrosas hace que sea demasiado amplio para responder.

— Footwet

1

Primero, diría que la pregunta ya es bastante amplia, el acero es un tema lo suficientemente amplio, las aleaciones estructurales son aún más grandes. Segundo, ¿qué tipo de trabajo planeas hacer? Tiene esto etiquetado con mecanizado, pero diferentes tipos de trabajo afectarán el material de diferentes maneras.

— Trevor Archibald

@TrevorArchibald: La suposición es que la acción mecánica no cambia la microestructura y, por lo tanto, las propiedades nominales de las aleaciones homogéneas; solo el calor que puede generarse durante el mecanizado o utilizarse. ¡Si eso es incorrecto, una explicación en una respuesta sería muy apreciada!

— Footwet

13

En general, desea permanecer por debajo de la temperatura de recristalización. El acero está compuesto de granos, y los diferentes tipos de acero tienen diferentes tamaños de grano. El tamaño de estos granos afecta el comportamiento de los aceros una vez que supera el límite de elasticidad. A la temperatura de recristalización, los nuevos granos se nuclearán y crecerán, lo que deshace cualquier tipo de endurecimiento por el que el acero haya pasado previamente.

Sin embargo, esta temperatura variará dependiendo de los elementos de aleación en el acero, por lo que si no conoce el grado, será difícil saber la temperatura de recristalización. A menos que vaya a trabajar alrededor de 900 ° F (500 ° C), no creo que deba ser un problema.

Este cuadro muestra las temperaturas a las que se realizan diferentes tratamientos térmicos.

Fuente

— Trevor Archibald
fuente

5

La respuesta a su pregunta depende mucho de qué tipo de acero y qué tipo de tratamiento térmico esté pensando. Como punto de referencia, si estuviera trabajando en una estructura de acero en los Estados Unidos, AWS D1.1 limitaría el calor máximo en aceros templados y templados a 1100 grados F. Esta temperatura es compatible con el precalentamiento para soldaduras o alisado por calor.

— Ethan48
fuente

1

Hay tres temperaturas clave que pueden afectar las propiedades del acero. Como se menciona en la respuesta aceptada, la temperatura de recristalización es la más significativa, ya que puede afectar potencialmente a cualquier acero, especialmente aquellos que han sido trabajados en frío para mejorar sus propiedades o tienen un alto contenido de aleación, por ejemplo, aceros inoxidables, cromo-molibdeno y algunas piezas fundidas.

La segunda consideración es la temperatura de revenido. Esto solo se aplica a los aceros que han sido tratados térmicamente, generalmente herramientas de corte, matrices, resortes y otras partes de muy alta resistencia / dureza. El rango de templado puede variar entre 180 y 300 C o hasta 600 C para aceros de alta velocidad. Calentar por encima de la temperatura de revenido recordará el acero y, en consecuencia, lo ablandará. Por lo general, esto solo es una preocupación para los componentes terminados, aunque algunos tipos de material se suministran endurecidos y templados, generalmente aceros para herramientas de alta aleación.

La preocupación final es que temperaturas muy altas, acercarse al punto de fusión del acero pueden causar el crecimiento de cristales muy grandes e incluso de oxidación profunda de la superficie. Esta es una preocupación para todos los grados, pero particularmente aquellos que contienen cromo.

Finalmente, si bien muchas calidades de acero laminado en caliente se pueden trabajar en caliente sin pérdida de propiedades mecánicas, algunas tienen una ventana de trabajo estrecha (rojo corto) y los datos del fabricante deben consultarse en todos los casos.

— Chris Johns
fuente