Lab 7-Hancco Retamozo, Katheryne Mirian

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Tratamientos térmicos

Propio de:

Hancco Retamozo, Katheryne Mirian

Profesor:

Jorge Rodriguez Llapa

Grupo:

C-3 III

AREQUIPA-PERU

2011



Tecnología de Materiales AvanzadoNro. DD-106

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Tema :

Tratamientos TérmicosCódigo : 104338Semestre: IIIGrupo : B

Nota: Apellidos y Nombres: KATHERYNE MIRIAN HANCCO RETAMOZO Lab. Nº : 07

I. OBJETIVOS

1. Observar a que temperatura una probeta adquiere su máxima dureza.

2. Observar la influencia del porcentaje de carbono en la dureza final.

3. Observar la influencia del medio de enfriamiento en la dureza final.

II. RECURSOS

A. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS:

- Durómetro ROCKWELL

- Equipo oxiacetileno portátil.

- Tenazas.

B. MATERIALES Y/O PROBETAS

- Chart de colores de temperaturas

- Recipiente con agua.

- Recipiente con aceite.

- Lijas N° 320.

- 06 probetas Acero 1045

III. FUNDAMENTO TEORICO

Los tratamientos térmicos son el conjunto de operaciones de calentamiento permanencia yenfriamiento de las aleaciones en estado sólido con el fin de cambiar su estructura y conseguirciertas propiedades físicas y mecánicas.

Específicamente el temple tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia de los aceros.Este tratamiento afina el grano del metal confiriéndole mejores características.

El endurecimiento (temple) se hace calentando una aleación a una temperaturasuficientemente alta, dependiendo del material y enfriando la con rapidez.

El normalizado es un recocido que se efectúa para proporcionar una buena y fácilmecanización de las piezas, lo cual depende de su estructura cristalina. El normalizado seefectúa antes del temple, ya que el resultado de éste depende del estado inicial de laestructura de las mismas. También se realizan recocidos para la eliminación de tensiones atemperaturas inferiores al punto de transformación.

El recocido pretende conseguir lo contrario que el temple, es decir un ablandamiento delmaterial que se consigue al poner en equilibrio la estructura cristalina que se había deformadopor el frío, por tratamientos térmicos o por la mecanización de la pieza




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Tema :



PLAN DE TRABAJO

1. Preparar las probetas cortándolas.2. Eliminar rebabas y lijar una de las caras.

3. Marcar las probetas con su respectivo código.

4. Medir la dureza inicial de cada probeta HV con carga de 40 Kg.

5. realizar el temple con soplete

Probetasmarcadas según

los códigos, ylistas para sercalentadas.

Midiendo ladureza inicial de

las probetas.




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Tema :



PROBETA Temperatura °C Medio deEnfriamiento

Dureza Inicial(HV)

Dureza Final(HV)

11A 650 Aceite 263 431

11W 650 Agua 263 578

12A 800 Aceite 263 493

12W 800 Agua 263 583

13A 900 Aceite 263 483

13W 900 Agua 263 556

6. Calentar cada probeta a la temperatura correspondiente, con el uso de el chart de coloresde temperatura (comparar el color de la probeta con los colores de temperatura)

7. Enfriar las probetas en el medio adecuado. Ver cuadro anterior.Nota: Enfriar cuando llegue al final del caldeo.

8. Pulir las probetas y medir las durezas finales completando durezas HV del cuadro anterior.

Elevando latemperatura de la

probeta.




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Tema :



RESULTADOS

1. Templado en función de la temperaturaGraficar el diagrama lineal HV vs. T°

CONCLUSIONES: Lo que se pretende en este ciclo según lo aprendido es transformar toda la masa de

acero con el calentamiento en austenita y después, por medio del enfriamiento rápidoen ocho en agua o en aceite. Convertir la austenita en martensita, que vendría a seruna parte o un constituyente del acero templado.

La elevación de temperatura debe ser uniforme en toda la pieza, esto se consigueelevando la temperatura del horno lo más lentamente posible.

Cuando vamos elevando la temperatura en la pieza, se debe tratar de que esta sea lomás uniforme posible, y esto se consigue, elevándola lentamente.

OBSERVACIONES

Esencialmente en el proceso de temple existen dos fases, primero la decalentamiento y luego la de enfriamiento.

Al enfriar la probeta con aceite, se alcanzo la mayor dureza.

Para controlar la temperatura, se utiliza un diagrama de colores, y en la probeta, latemperatura, se eleva un poco más de la pedida, para que con el contacto del aire,esta llegue uniformemente a la temperatura pedida.

431

578

493

583

483

556

0

100

200

300

400

500

600

700

650 650 800 800 900 900

T e m p

e r a t u r a ° C

Dureza Final (HV)

Diagrama lineal HV vs. T

Dureza Final (HV)




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2. Templado en función del medio de enfriamiento

PROBETA Temperatura °C Medio deenfriamiento

Dureza (HV)Dureza inicial Dureza final

12A 800 Aceite 263 49313A 900 Aceite 263 48312W 800 Agua 263 58313W 900 Agua 263 556

Desarrollar el diagrama de barras Hv vs. Medio de Enfriamiento

CONCLUSIONES:

Los factores que más influyen en el temple son el tamaño de la pieza, sucomposición, su grano y el medio de enfriamiento adecuado.

OBSERVACIÓN

Para que la pieza enfrié uniformemente, se debe mover en forma de ocho, puesto que

al solo introducirla y dejarla ahí sin moverla, provocaría que al sacarla , no se hallarealizado un buen temple.

493 483

583556

0

100

200

300

400

500

600

700

Aceite Aceite Agua Agua

Dureza final

Dureza final




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CUESTIONARIO

1. ¿De qué forma mejora o varia las propiedades mecánicas de un acero el Tratamiento Térmico?

Las propiedades mecánicas de las aleaciones de un mismo metal, y en particular de los aceros, resideen la composición química de la aleación que los forma y el tipo de tratamiento térmico a los que se lessomete. Los tratamientos térmicos modifican la estructura cristalina que forman los aceros sin variar lacomposición química de los mismos.

2. ¿De qué modo puede afectar a las propiedades de un material el enfriamiento y calentamientoasociados a otras operaciones de fabricación?

3. ¿Qué propósito tienen las operaciones de recocido?

El recocido se realiza sobre un metal en cualquiera de los siguientes casos:

para reducir la dureza y fragilidad

para alterar la micro estructura de manera que se puedan obtener las propiedadesmecánicas deseadas

para ablandar el metal y mejorar su maquinabilidad o formabilidad

para recristalizar los metales trabajados en frio (endurecidos por deformación)

para aliviar los esfuerzos residuales inducidos por los procesos de formado previo

4. ¿Qué materiales puede sufrir un recocido globular? ¿Por qué?

5. ¿Por qué hay que prestar atención especial al templar piezas de secciones no uniformes?

6. ¿Cómo se relaciona el diseño con la aplicación de tratamiento térmico?

El diseño, se relaciona con los tratamientos térmicos, porque cuando se diseña no solo se dibuja, sinoque se elige el tipo de material que se va a elejir, y este no se elije a cualquier criterio, sino que se tieneque ver la utilización, cuanta dureza tiene que tener, la tenacidad, la resistencia mecánica.

7. ¿Cuáles son las aplicaciones, ventajas y desventajas de los medio de enfriamiento?

Los diferentes medios de enfriamiento utilizados se distinguen ante todo por su intensidad deenfriamiento.las velocidades de enfriamiento pueden encontrarse en rangos deaproximadamente para enfriamiento en horno, y hasta para el enfriamiento enagua con aditivos especiales.

MEDIOS DE TEMPLE LIQUIDOS

En el caso de los medios de temple líquidos el ciclo de enfriamiento de una pieza puede dividirse entres fases: fase de película de vapor, fase de ebullición y fase de convección. A temperaturas porencima del punto de ebullición del medio de temple, la pieza se encuentra rodeada por una películade vapor que reduce el efecto de enfriamiento. Solamente cuando esta película comienza aromperse y las burbujas de vapor suben a la superficie (fase de ebullición)es cuando se estableceun contacto permanente entre el liquido frio y la superficie de la pieza.

En la tercera fase, el intercambio de calor ocurre únicamente a través de convección.El agua sin aditivos permite un enfriamiento de defecto muy intensivo, pero las burbujas de gas quese producen se adhieren fuertemente a la superficie del material (fenómeno de Leidenfrost).estadesventaja puede evitarse mediante aditivos tales como la soda caustica o ciertas sales. La




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temperatura recomendada para el agua es de poco menos de .esta puede ser aumentadahasta aproximadamente por medio de aditivos.

Los aceites de temple normalmente se usan a temperaturas de hasta y en algunos casos llegahasta . para temperaturas más altas existe un gran número de sales liquidas o metaleslíquidos (baño de sales).

Hoy en día es posible trabajar con medios de temple acuosos que cubren un amplio rango deintensidades de enfriamiento y producen un efecto aun más suave que el aceite.

Adicionalmente la temperatura de temple, deben tenerse en cuenta factores como la templabilidad,forma y tamaño de las piezas y compatibilidad con el medio de calentamiento al escoger el mediode temple.

MEDIOS DE TEMPLE GASEOSOS

La velocidad de enfriamiento de los medios de temple gaseosos es mucho más baja que la de los

medios líquidos y debe ponérsele bastante atención a la templabilidad del material en cada caso(velocidad de enfriamiento critica)

El grupo de los medios de enfriamiento gaseosos, incluyen el aire circulante, nitrógeno y otros gases

El efecto de enfriamiento de los gases puede ser aumentado incrementando la velocidad de flujo yla presión.

8. ¿Cuales son las fases de un tratamiento térmico?

9. ¿Que medio de enfriamiento permite que el material adquiera mayor dureza?

El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenaspropiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes funciones:

Actúa como aislante eléctrico.

Actúa como refrigerante.

Protege a los aisladores solidos contra la humedad y el aire




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10. ¿Que aspectos influyen en la mayor dureza a obtener por un tratamiento térmico?

El único tratamiento térmico que aumenta la dureza del material, es el temple, y para este se necesitaelegir bien el medio de refrigeración que se va a utilizar.

11. ¿Cuándo se dice que un material es adecuado para ser templado?

Las herramientas completamente templadas y reparadas con soldadura, deben ser templadas despuésde esta; el templado mejora la tenacidad del material y es particularmente importante cuando del áreasoldada trabaja bajo presiones, como en el caso de herramientas para trabajo frio y en caliente.

El objetivo principal del temple es endurecer el acero.

12. ¿Qué temperatura es la mas adecuada para realizar el tratamiento térmico de un acero?

El acero se calienta por encima de la temperatura crítica inferior, unos 721ºC, para que la perlita sedisuelva en austenita. . La temperatura de austenización debe ser superior a la temperatura detransformación total de la ferrita en austenita y depende de la composición del acero.

13. De los aceros ensayados, ¿cual obtuvo la mayor dureza y en que medio de enfriamiento?

Al realizar el laboratorio nos dimos cuenta que la probeta que obtuvo mayor dureza fue la 12W en agua.

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