Metalurgia y Metalotecnia Tema 2

¿Cuál de las siguientes afirmaciones define mejor un acero según los apuntes?. Aleación de hierro y carbono donde el carbono sustituye átomos de hierro en la red cristalina. Solución sólida intersticial de carbono en la red metálica del hierro. Mezcla mecánica de ferrita y cementita sin solubilidad sólida. Aleación férrea con más de 2,08 % de carbono.

¿La diferencia principal entre ferrita y austenita, respecto a la solubilidad del carbono, se debe a que: La ferrita tiene red FCC y la austenita red BCC. La austenita tiene mayor tamaño de huecos intersticiales que la ferrita. La ferrita disuelve más carbono porque su red es menos compacta. La austenita solo existe por debajo de 723 °C.

¿Cuál es la consecuencia metalúrgica de que el radio del carbono sea mayor que el hueco intersticial disponible en el hierro?. El carbono no puede disolverse nunca en hierro. Se produce una distorsión de la red cristalina. El carbono sustituye al hierro en la red. La red se transforma siempre en cementita.

¿Cuál de las siguientes combinaciones es correcta?. Ferrita: C en Fe γ; Austenita: C en Fe α. Ferrita: C en Fe α; Austenita: C en Fe γ. Ferrita: Fe3C; Austenita: Fe α + Fe3C. Ferrita: estructura tetragonal; Austenita: estructura BCC.

La máxima solubilidad del carbono en austenita es mucho mayor que en ferrita porque: La austenita es una fase metaestable. La austenita tiene estructura FCC, más favorable para alojar carbono intersticial. La ferrita contiene cementita disuelta. La ferrita solo aparece en aceros hipereutectoides.

En el diagrama hierro-carbono, la separación entre aceros y fundiciones se sitúa aproximadamente en: 0,025% C. 0,76 % C. 2,08% C. 6,67 % C.

En una transformación isotérmica entre 250 y 550 °C, el constituyente que se forma principalmente es: Perlita gruesa. Bainita. Ferrita primaria. Cementita globular.

La martensita se caracteriza por ser: Una mezcla laminar de ferrita y cementita. Una solución sobresaturada de carbono con estructura tetragonal. Una fase estable obtenida por enfriamiento lento. Una estructura blanda y muy dúctil.

¿Cuál de las siguientes propiedades corresponde a la martensita?. Dureza baja y elevada ductilidad. Dureza de 50-68 HRC y forma de agujas. Resistencia a tracción inferior a la ferrita. Alargamiento elevado, superior al de la perlita.

Un tratamiento térmico, según la definición vista en clase, es: Una deformación plástica controlada para modificar el tamaño de grano. Una sucesión de operaciones térmicas aplicadas a un producto férreo sólido para modificar estructura, propiedades o ambas. Una operación exclusiva de endurecimiento superficial por difusión. Una transformación química sin variación de temperatura.

¿Cuándo un tratamiento térmico pasa a considerarse termoquímico?. Cuando se realiza por encima de Ac3. Cuando se produce martensita. Cuando durante el tratamiento se modifica la composición química del producto por interacción con el medio. Cuando el enfriamiento se realiza en sales fundidas.

En un diagrama TTT o de curvas S, las curvas indican principalmente: La relación entre esfuerzo y deformación. El tiempo de inicio y final de transformación de la austenita a distintas temperaturas. La dureza Rockwell en función del contenido de carbono. La variación de composición química durante la cementación.

La velocidad crítica de temple se define como: La velocidad máxima que evita grietas durante el enfriamiento. La velocidad mínima necesaria para transformar toda la austenita en martensita. La velocidad necesaria para obtener perlita fina. La velocidad de enfriamiento del horno durante un recocido.

En las curvas TTT, la velocidad crítica de temple se relaciona con: La tangente a la nariz perlítica. La línea Ac1. La línea de solvus de la cementita. El punto eutéctico.

¿Cuál de las siguientes asociaciones es correcta?. Normalizado y recocido: enfriamiento rápido, estructura martensítica. Temple: enfriamiento lento, estructura perlítica estable. Normalizado y recocido: estructuras estables y baja dureza. Revenido: aumento de dureza por formación directa de martensita.

El normalizado se aplica especialmente para: Obtener martensita con mínimas tensiones. Regenerar estructura cristalina y eliminar tensiones internas tras trabajos en caliente. Aumentar el carbono superficial del acero. Transformar cementita laminar en cementita esferoidal.

Comparado con el recocido, el normalizado suele producir: Perlita más fina y dureza más elevada. Perlita más gruesa y menor resistencia. Martensita revenida. Cementita globular exclusivamente.

El recocido tiene como objetivo principal: Aumentar la dureza superficial hasta 60 HRC. Ablandar el acero para facilitar transformaciones o mecanizado posterior. Crear una capa rica en nitrógeno. Obtener una estructura martensítica.

¿Cuál de los siguientes recocidos se utiliza para transformar cementita laminar en cementita esferoidal?. Recocido de homogeneización. Recocido de globulización. Recocido de estabilización. Recocido contra acritud.

En un acero hipoeutectoide, la temperatura de calentamiento para temple debe situarse aproximadamente en: Ac1 + 50 °C. Ac3 + 50 °C. Acm + 150 °C. Por debajo de Ac1.

En un acero hipereutectoide, el temple se realiza normalmente calentando a: Ac1 + 50 °C. Ac3 + 50 °C. Temperatura inferior a Ac1. Temperatura de nitruración.

Un calentamiento excesivo durante el temple puede provocar: Globulización de la cementita. Engrosamiento del grano austenítico. Eliminación total de tensiones internas. Formación directa de ferrita equiaxial.

Si aumenta el tamaño de grano de la austenita, las curvas S se desplazan hacia la derecha. Esto implica que: Se necesita mayor velocidad crítica de temple. Se necesita menor velocidad crítica de temple. El acero ya no puede formar martensita. El temple solo puede hacerse en agua con sales.

En piezas de gran sección, el efecto masa provoca que: El núcleo enfríe más rápido que la periferia. La periferia y el núcleo enfríen exactamente igual. La periferia enfríe más rápido que el núcleo. El núcleo alcance instantáneamente la temperatura del medio.

La severidad de temple H mide: El contenido de carbono de la martensita. La capacidad del medio para enfriar la superficie de la pieza. La dureza final del núcleo. La temperatura crítica Ac1.

¿Cuál es la idea correcta sobre los elementos de aleación en el temple?. Desplazan las curvas S hacia la izquierda y aumentan la velocidad crítica. Desplazan las curvas S hacia la derecha y disminuyen la velocidad crítica. Impiden siempre la formación de martensita. Solo modifican la dureza, pero no las curvas TTT.

¿Qué diferencia principal hay entre martempering y austempering?. El martempering busca bainita; el austempering busca martensita. El martempering obtiene martensita con pocas tensiones; el austempering obtiene bainita. Ambos buscan perlita fina, pero con distinto medio de enfriamiento. El martempering no necesita conocer las curvas TTT.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el austempering es correcta?. Requiere siempre revenido posterior. Produce bainita y reduce el riesgo de grietas. Produce cementita globular por enfriamiento lento. Solo se aplica a aceros con menos de 0,20 % C.

El revenido se aplica principalmente a: Aceros templados. Aceros cementados antes del temple. Aceros en estado líquido. Fundiciones grises sin tratamiento previo.

Durante el revenido ordinario, en general: Aumentan resistencia a tracción, límite elástico y dureza. Disminuyen alargamiento y estricción. Disminuyen resistencia, límite elástico y dureza; aumentan alargamiento y estricción. Se transforma ferrita en austenita.

La cementación se aplica preferentemente a aceros iniciales con: Alto carbono, superior a 1%. Bajo carbono, generalmente inferior a 0,25 %. Carbono nulo y estructura totalmente martensítica. Fundiciones con más de 3% C.

Tras la cementación, la superficie del acero puede alcanzar aproximadamente: 0,025 % C. 0,20 % C. 0,70-1,10% C. 6,67 % C.

La cementación se realiza cerca de 900 °C porque: A esa temperatura el acero está en estado ferrítico. La difusión de carbono en austenita es favorable. La martensita es estable a esa temperatura. Se evita completamente la difusión.

En una cementación, el gradiente de carbono va: Del núcleo hacia la superficie. De la superficie hacia el núcleo. Uniformemente en toda la sección desde el inicio. Solo por los bordes de grano, sin penetrar en la matriz.

¿Cuál es la secuencia general correcta en cementación?. Temple, revenido, cementación, enfriamiento lento. Cementación, difusión, temple y revenido. Nitruración, temple, cementación y pulido. Recocido, normalizado y cementación sin temple.

La principal desventaja de la cementación sólida es: No permite enriquecer la superficie en carbono. Tiene dificultad para controlar el espesor de capa. Solo puede realizarse por debajo de Ac1. No admite temple posterior.

La cementación gaseosa es actualmente muy utilizada porque: Es lenta, barata y solo sirve para piezas pequeñas. Es rápida, controlable y adecuada para piezas grandes. No requiere hornos ni atmósfera controlada. Se realiza a temperatura ambiente.

La nitruración se diferencia de la cementación en que: Introduce carbono en estado austenítico. Introduce nitrógeno atómico a temperaturas próximas a 500 °C. Requiere siempre temple posterior. Solo aumenta la dureza si después se templa.

En la nitruración, la dureza superficial depende principalmente de: El temple posterior. La presencia de aleantes formadores de nitruros. El contenido de carbono superficial. La formación de perlita gruesa.

Una ventaja clara de la nitruración frente a la cementación es: Mayor necesidad de temple posterior. Mayor deformación dimensional. Retención de dureza hasta temperaturas próximas a 500 °C. Menor resistencia a la corrosión.

¿Cuál es la secuencia correcta de estructuras cristalinas del hierro al aumentar la temperatura hasta la fusión?. FCC → BCC → FCC. BCC → FCC → BCC. BCC → HCP → FCC. FCC → tetragonal → BCC.

La razón principal por la que la austenita admite más carbono que la ferrita es que: La austenita tiene menor densidad que la ferrita. La ferrita es magnética y eso impide la entrada de carbono. La red FCC de la austenita ofrece huecos intersticiales más favorables. La cementita se disuelve completamente en ferrita.

Si un acero presenta bajo carbono equivalente, ¿qué consecuencia práctica se espera?. Mayor tendencia a formar cementita primaria. Mejor soldabilidad. Mayor fragilidad en caliente. Imposibilidad de formar ferrita.

¿Cuál de las siguientes asociaciones constituyente-propiedad es correcta?. Ferrita: muy dura, frágil y con 6,67 % C. Cementita: blanda, dúctil y de estructura FCC. Perlita: mezcla eutectoide de ferrita y cementita. Austenita: estructura BCC y magnética.

¿Qué afirmación diferencia correctamente la ledeburita de la perlita?. La perlita es eutéctica y la ledeburita eutectoide. La ledeburita aparece en fundiciones y está formada por austenita y cementita. La ledeburita está formada por ferrita y fosfuro de hierro. La perlita contiene aproximadamente 52 % cementita y 48 % austenita.

Un acero templado presenta elevada dureza, estructura tetragonal y forma de agujas. ¿Qué constituyente domina?. Bainita. Perlita fina. Martensita. Cementita globular.

En un tratamiento térmico, ¿cuándo se hablaría estrictamente de tratamiento termoquímico?. Cuando el acero se calienta por encima de Ac3. Cuando se modifica la composición química superficial durante el proceso. Cuando se forma martensita por enfriamiento rápido. Cuando el enfriamiento se realiza al aire.

En un diagrama TTT, si el enfriamiento es más lento que la velocidad crítica de temple, lo más probable es que: Toda la austenita se transforme en martensita. Se obtenga únicamente ferrita δ. Aparezcan mezclas de constituyentes como perlita o bainita. Se impida cualquier transformación de la austenita.

¿Cuál es la diferencia más correcta entre normalizado y recocido?. El normalizado busca ablandar más que el recocido. El recocido siempre produce martensita y el normalizado cementita. El normalizado genera perlita más fina y mayor dureza que el recocido. Ambos tienen exactamente la misma velocidad de enfriamiento.

¿Qué tipo de recocido transforma la cementita laminar en cementita esferoidal, haciendo el material más dúctil pero menos resistente?. Recocido de homogeneización. Recocido de globulización. Recocido de estabilización. Recocido contra acritud.

En un acero hipereutectoide que va a templarse, ¿por qué se calienta normalmente a Ac1 + 50 °C y no por encima de Acm?. Para transformar toda la cementita en ferrita antes del temple. Para conseguir una austenización incompleta, manteniendo cementita que contribuye a la dureza final. Para evitar la formación de martensita en el enfriamiento. Para obtener bainita directamente sin necesidad de enfriamiento rápido.

Si una pieza templada presenta martensita en la periferia pero estructuras más blandas en el núcleo, la causa más probable es: Exceso de carbono en la superficie. Efecto masa: el núcleo enfría más lentamente que la superficie. Austenización completa por encima de Ac3. Uso de un medio de temple con severidad infinita.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones diferencia mejor dureza superficial y templabilidad?. La dureza superficial mide la formación de bainita; la templabilidad mide la resistencia a la corrosión. La dureza superficial depende solo del medio de enfriamiento; la templabilidad solo del revenido. La templabilidad es la capacidad de formar martensita en profundidad, no simplemente alcanzar alta dureza en la superficie. Son conceptos equivalentes: un acero duro siempre tiene alta templabilidad.

¿Qué efecto tienen elementos de aleación como Mo, Mn, Cr, V y Ni sobre las curvas TTT y el temple?. Desplazan las curvas hacia la izquierda, obligando a enfriar más rápido. Desplazan las curvas hacia la derecha, permitiendo velocidades de enfriamiento más moderadas. Eliminan la necesidad de austenizar el acero. Impiden la formación de martensita.

En el martempering, ¿cuál es la finalidad del mantenimiento isotérmico ligeramente por encima de Ms?. Transformar toda la austenita en bainita. Igualar la temperatura entre superficie y núcleo antes de la transformación martensítica final. Formar cementita globular. Enriquecer la superficie en carbono.

La diferencia estructural clave entre martempering y austempering es que: El martempering obtiene bainita y el austempering martensita. Ambos obtienen martensita, pero el austempering necesita más revenido. El martempering obtiene martensita; el austempering obtiene bainita. Ambos son tratamientos termoquímicos superficiales.

¿Por qué el ausforming no debe considerarse simplemente un tipo de temple?. Porque se realiza siempre por debajo de Ac1. Porque combina deformación plástica en austenita con temple y revenido. Porque solo modifica la composición química superficial. Porque busca obtener perlita gruesa.

¿Cuál es la secuencia más correcta en una cementación convencional?. Temple → cementación → difusión → recocido. Producción de carbono naciente → absorción superficial → difusión hacia el núcleo → temple posterior. Nitruración → temple → revenido → cementación. Austenización incompleta → formación de capa blanca → enfriamiento lento.

¿Cuál de las siguientes comparaciones entre cementación y nitruración es correcta?. La cementación aporta nitrógeno y la nitruración carbono. La cementación se realiza a menor temperatura que la nitruración. La cementación requiere normalmente temple posterior; la nitruración no. La nitruración produce capas más profundas y mayor deformación que la cementación.

En una pieza nitrurada, ¿por qué es recomendable que el revenido previo se haya hecho a una temperatura superior a la nitruración?. Para evitar que durante la nitruración aparezcan deformaciones por alivio de tensiones. Para conseguir que el carbono difunda más rápido hacia el núcleo. Para transformar la capa blanca en martensita. Para aumentar el espesor de cementación.