S1

Tratamientos termo superficiales de metales ferrosos mediante llama

oxiacetilénica

Alexis Tejedor De León, PhD

atejedor@cwpanama.net

S2

Ojo, Alexis; Aguilar, Juan; Coronado, Gilberto; Quirós, Nelson; Ortega, Carlos

¿Qué es endurecimiento superficial?

Es el calentamiento superficial de una pieza ferrosa con posterior enfriamiento súbito = tratamiento termoquímico.

¿Para qué se realiza?

Aumentar la vida útil del metal

S3

¿Cómo funciona?

Aplicación de una fuente química de calor, la cual endurece la superficie del metal = capa protectora resistente

¿A qué?

Al desgaste superficial

Corrosión Abrasión

S4

¿Cómo se realiza?

Colocar las piezas a endurecer en contacto con una fuente de calor.

Se calienta la pieza

Tratamiento térmico

Templado Revenido

S5

¿En qué consistió el trabajo?

En determinar la mejor técnica de calentamiento manual

Fuente de calor: llama oxiacetilénica

Rotativo Fijo

S6

Aplicación práctica

Endurecer piezas ferrosas de bajo contenido de carbono

Mezcla combustible: llama neutra

Oxígeno Acetileno

S7

Aplicación práctica

Llama neutra: vol. de oxígeno 1 y acetileno 1

S8

Regulador de oxígeno

Regulador de acetileno

Cilindro de oxígeno

Cilindro de acetileno

Manguera de acetileno

Manguera de oxígeno

Válvula de regulación de acetileno

Válvula de regulación de oxígeno

Boquilla del soplete

Materiales

5 muestras de barras de construcción acero 1060

S9

Diámetro = 22 mm Longitud = 101.6 mm

Materiales

Equipo de oxiacetileno

S10

Oxígeno = 1.38 bar Acetileno = 0.35 bar

Presiones de trabajo

Métodos

Normalizado de las barras

S11

Templado de las barras

Temperatura ± 775ºC

MétodosS12

Calentamiento de las barras

Barras fijas, fuente de calor móvil.

Barras móviles, fuente de calor estática.

S13Templado de las muestras

Barras = agua de la red

Solución de salmuera al 2%

MétodosS14

Revenido de las barras

Temperatura ± 350ºC

Enfriamiento al aire libre

S15Ensayo de materiales

Medición de la dureza superficial

Resultados y discusión

S16

L 3

L 5L 4

L 2

L 1

Puntos de determinación de dureza

S17Tabla 1. Datos de dureza en las

barras metálicas 1060 sin tratar*.

Distancia (mm) Dureza medida (RWC)

Centro 4.8

1.5 5.1

3.0 6.0

4.5 7.1

6.0 8.0

7.5 8.2

9.0 8.4

(*) Entre cada medición de dureza se estableció una distancia entre marcas de 1.5 mm

S18

Barra sin endurecer

Superficie:8.4 RC Núcleo: 4.8RC

S19Tabla 2. Datos de dureza en las barras metálicas 1060

tratadas con llama oxiacetilénica, fuente de calor rotativa, temperatura de calentamiento de a ± 775ºC, templado en agua (±27 ºC) y revenido a ± 350 ºC..

Distancia (mm)

Muestra templada

(RWC)

Muestra revenida

(RWC)

Centro 45.0 24.0

1.5 47.5 25.1

3.0 47.1 25.2

4.5 48.2 25.2

6.0 48.5 25.3

7.5 49.0 25.4

9.0 51.0 25.4

S20

Barra endurecida

Superficie: 45RC Núcleo: 51RC

S21

Barras templadas en agua

85% RC

Barras templadas en salmuera al 2 %

Mayor dureza RC

S22Tabla 3. Datos de dureza en las barras metálicas 1060

tratadas con llama oxiacetilénica, fuente de calor rotativa, temperatura de calentamiento de a ± 775ºC,, enfriamiento a presión y temperatura ambiente.

Distancia (mm)

Dureza medida (RWC)

Centro 5.0

1.5 5.2

3.0 5.5

4.5 6.7

6.0 6.7

7.5 6.8

9.0 6.8

S23

Barra endurecida al aire libre

Superficie: 6.8RC Núcleo: 5RC

S24Tabla 4. Datos de dureza en las barras metálicas 1060

tratadas con llama oxiacetilénica, fuente de calor estática, temperatura de calentamiento de a ± 775ºC,, templado en agua (±27 ºC) y revenido a ± 350 ºC..

Distancia (mm)

Muestra templada (RWC)

Muestra revenida

(RWC)

Centro 46.0 24.9

1.5 47.9 25.4

3.0 48.1 25.6

4.5 48.6 25.7

6.0 48.9 25.7

7.5 49.6 25.8

9.0 51.8 25.9

S25

Barra endurecida: fuente de calor fija

Superficie: 51.8RC Núcleo: 46RC

ConclusionesS26

No hubo diferencias significativas en términos de dureza entre la utilización de la fuente fija o móvil de calor

Si es factible el endurecimiento de piezas metálicas utilizando llama oxiacetilénica neutra

ConclusionesS27

La solución de salmuera al 2% (en peso) se tornó en el medio refrigerante con mayor fijación de la dureza

Gracias

S28