Ensayo de Jominy. Tratamientos de los metales

Ensayo de Jominy

NOMBRE: Ricardo Cifuentes – Nelson Ramírez – Víctor Rodríguez

CARRERA: Ingeniera mecánica en mantenimiento industrial

ASIGNATURA: Tratamientos de los metales

PROFESOR: Rodrigo Olivares

FECHA: 13-10-2016

Introducción

El acero es un material vital en términos de construcción moderna. Su alta resistencia al esfuerzo lo hace llamativo como material de construcción, pues es capaz de resistir grandes impactos.

La dureza es la propiedad de la capa superficial del material de resistir la deformación elástica y plástica, en presencia de esfuerzos de contacto, es decir, es la oposición que ejerce la superficie del material a los esfuerzos ejercidos sobre ella.

La dureza  que se obtiene en el temple de los aceros y la templabilidad son dos características que se confunden con frecuencias y conviene diferenciarlas con claridad.

Por lo mismo se dará a conocer los que es, primero el temple y una de las características más importantes de los materiales lo cual es la templabilidad, definiendo cada uno de estos términos y conociendo un método utilizado para conocer la templabilidad lo cual es el ensayo de Jominy

Templado

Templado es un tratamiento térmico en el cual se somete una pieza ya conformada de acero para aumentar su dureza, resistencia a esfuerzos de tracción y compresión  también así la  tenacidad.

El templado consta de tres etapas que son las siguientes:

1.- Se calienta el acero hasta alcanzar una composición austenítica, por ejemplo, en el caso de los aceros hipoeutectoides se debe calentar de 30 a 50°C sobre la línea Ac3 y en el caso de los aceros eutectoides 30 a 50°C sobre la línea A1, recordar así que estas líneas quedan definidas en el diagrama Hierro- Carbono

2.- Se mantiene la temperatura anterior  por un tiempo necesario para que la estructura se homogenice en todo el volumen de la pieza

3.- Se enfría el material a una velocidad adecuada entregada por el diagrama TTT (diagrama de descomposición isotérmica de la auestenita), para mantener una estructura requerida y uniforme.

Tal y como se ve en el gráfico (fig.1), para realizar el proceso de temple los aceros hipoeutectoides se austenizan completamente, mientras que con los aceros hipereutectoides no es necesario, razones descritas más adelante.

[pic 3]

Fig. 1 (representación de diagrama hierro- carbono, sección de los aceros)

En aceros hipoeutectoides si se calentara entre las temperaturas A1 y A3, parte del acero quedaría como ferrita sin transformarse en austenita, con lo que al enfriarse, no podría transformarse en martencita, provocando una disminución de resistencia y dureza este defecto se denomina temple incompleto.

Por este defecto es importante que en estos aceros se debe alcanzar una temperatura ligeramente superior (30 a 50°C).

En el caso de los aceros hipereutectoides hay varias razones para no elevar la temperatura sobre la línea Acm:

• El micro constituyente en esa zona del diagrama es cementita que resulta ser muy duro generando una mejora en el comportamiento del acero frente al desgaste.
• Aumenta bastante el tamaño del grano austenitico
• Se descarbura (pierde porcentaje de carbono) apreciablemente la superficie del acero.

Tipos de temple

1.-  Temple continúo de austenizacion completa: Es aplicado a los aceros Hipoeutectoides, donde se calienta sobre la temperatura de A3 enfriándose a la velocidad adecuada para obtener martensita

2.- Temple continúo de austenizacion incompleta: Es aplicado a los aceros hipereutectoides. Se calienta el material hasta AC1 + 50ºC, transformándose la perlita en austenita y dejando la cementita intacta. Se enfría a temperatura superior a la crítica, con lo que la estructura resultante es de martensita y cementita.

3.- Temple superficial: se emplea cuando se necesita que una pieza presente elevada dureza superficial y buena resistencia exterior al descaste.

4.- Temple Escalonado (Martempering): Consistente en calentar el acero a temperatura de austenización y mantenerlo el tiempo necesario para que se transforme completamente en austenita. Posteriormente se enfría en un baño de sales bruscamente hasta una temperatura próxima, pero superior, a Ms, con el fin de homogeneizar la temperatura en toda la masa y se acaba reduciendo la temperatura para que toda la pieza se transforme en martensita.

5.- Temple isotérmico (Austempering): Consistente en calentar el acero a temperatura de austenización y mantenerlo el tiempo necesario para obtener austenita. Posteriormente se enfría bruscamente en un baño de sales hasta una temperatura determinada, para igualar la temperatura en toda la masa y luego se vuelve a disminuir la temperatura para que toda la pieza se transforme en bainita.

[pic 4]

Fig 2

Factores que influyen en el templado:

• Tamaño de la pieza, cuanto más espesor tenga la pieza hay que aumentar el tiempo de calentamiento y enfriamiento.
• La composición química del acero, en general los aceros aleados son más fácil de templar.
• El tamaño del grano, influye principalmente en la velocidad crítica del temple, tiene más templabilidad el de grano grueso.
• Medio de enfriamiento, el más adecuado para templar un acero es aquel que consiga una velocidad de temple ligeramente superior a la crítica, los más utilizados son: aire, aceite, agua, baño de sales fundidos y polímeros hidrosolubles.

Templabilidad.

Templabilidad es la facilidad que tiene un acero para ser templado, un acero con mucha templabilidad seria aquel que incluso se templa con velocidades lentas de enfriamiento.

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