Curvas Temperatura-Tiempo-Transformación

 
Se denomina curva TTT al diagrama que relaciona el tiempo y la temperatura requeridos para una transformación isotérmica.
Los diagramas TTT son gráficas que representan la temperatura frente al tiempo (normalmente en escala logarítmica).
Son muy útiles para entender las transformaciones de un Acero que se enfría isotérmicamente. Así por ejemplo, en el caso del acero, y más concretamente para la fase Austenita, que es inestable debajo de la temperatura de transformación eutectoide, se necesita saber cuánto tiempo requerirá para empezar a transformarse a una temperatura subcrítica específica, cuánto tiempo precisará para estar completamente trasformada y cuál será la naturaleza del producto de esta transformación.
Se elaboran con el porcentaje de transformación frente al logaritmo de las medidas de tiempo.

En una curva TTT distinguimos:

(1): Curva Inicial de Transformación

(2): Curva Final de Transformación

VCT: Velocidad Crítica de temple

Ms: Curva Inicial de transformación Martensítica

Mf: Curva Final de transformación Martensítica


Por debajo de Ms la evolución es independiente del tiempo, sólo depende de la temperatura, es atérmica.
La nariz perlítica nos da el mínimo tiempo de retardo y nos define la velocidad crítica de temple del acero, que es la mínima velocidad que nos permite alcanzar una estructura 100% Martensítica, sin haber sido sometido a ninguna otra transformación en el enfriamiento
Llamamos tiempo de retardo o periodo de incubación al tiempo necesario para que comience la transformación isoterma de la austerita, es distinto para cada temperatura.
El diagrama TTT más simple es el del acero al carbono eutectoide, al carbono, ya que no hay constituyentes proeutectoides en la microestructura. Vemos la diferencia entre un diagrama de un Acero Hipoeutectoide y otro Hipereutectoide.

En los diagramas distinguimos tres zonas:

1. La de la izquierda de las curvas, donde la Austenita todavía no ha comenzado a transformarse.
2. La comprendida entre las dos curvas, donde la Austenita está en periodo de transformación.
3. La de la derecha, donde la Austenita se encuentra completamente transformada.

Para obtener estos diagramas, se calienta un conjunto de probetas iguales a la temperatura de austenización, y se mantienen allí hasta que se transforman en austerita. Conseguido esto, se enfrían bruscamente en baños de sales o metal fundido hasta la temperatura deseada, que permanecerá constante mientras dure el ensayo; a intervalos de tiempo determinados se sacan las probetas del baño y se enfrían bruscamente hasta temperatura ambiente. Mediante el examen microscópico de las mismas, se determina la cantidad de austerita transformada en función del tiempo y con ello, el principio y el final de la transformación. Se obtiene así el diagrama que nos da la cantidad de Austenita transformada en función del tiempo, a temperatura constante.

Existen diversos factores que influyen sobre las curvas TTT, desplazando las mismas hacia la derecha o hacia la izquierda en el diagrama, es decir, retardando o adelantando el comienzo de la transformación martensítica, o desplazando hacia arriba o hacia abajo las líneas de principio y fin de la transformación martensítica. Estos factores son, entre otros:

1. El contenido en Carbono de la aleación: a mayor contenido mayor será el desplazamiento hacia la derecha de las curvas inicial y final de transformación; y hacia abajo las isotermas que indican el principio y el fin de la transformación martensítica.
2. Temperatura de Austenización: cuanto mayor sea, mayor será el tamaño de grano, y mayor por tanto el desplazamiento de las curvas hacia la derecha y hacia abajo.
3. Elementos Aleantes: distinguimos entre dos tipos:

a. Ganmágenos: aquellos que se disuelven preferentemente en la Austenita como son el Níquel y el Manganeso, que expanden por tanto el campo de existencia de la Austenita desplazando hacia abajo las isotermas.

b. Alfágenos: sedisuelven preferentemente en la fase α (Ferrita), son por ejemplo el Cromo, el Molibdeno, el Vanadio y el Wolframio; y desplazan las isotermas hacia arriba.

c. Carburígenos: son elementos (habitualmente Alfágenos) que tienden a formar carburos. Producen una segunda zona de temperaturas de transformaciones rápidas al nivel de la transformación de la austerita en Bainita.