Ensayo De Jomyni

LABORATORIO # 6

I. TITULO:

ENSAYO JOMINY

(MÉTODO DE PRUEBA POR EXTREMO TEMPLADO)

II. OBJETIVOS:

2.1. Determinar la templabilidad o capacidad de temple mediante la obtención de la profundidad y distribución de la dureza en el interior de una pieza, (para un acero de construcción SAE 1050).

2.2. Evaluar las curvas de templabilidad o curvas Jominy de los aceros.

2.3. Determinar el diámetro critico (Dc) y el diámetro critico ideal (Di).

III. FUNDAMENTO TEÓRICO:

El término templabilidad se refiere a la capacidad relativa de un acero de ser endurecido por transformación a martensita. Es una propiedad que determina la profundidad (desde la superficie templada) a la cual el acero se endurece o la severidad del temple requerido para lograr una cierta penetración de la dureza. Los aceros con buena templabilidad pueden endurecerse más profundamente y no requieren altas velocidades de enfriamiento. La templabilidad no se refiere a la máxima dureza que se puede lograr en el acero; pues esto depende del contenido de carbono.

La templabilidad de un acero se incrementa dependiendo de los elementos aleantes. Los elementos aleantes que tienen el mayor efecto son el cromo, el manganeso, el molibdeno y el níquel en menor grado. El mecanismo mediante el cual operan estos elementos aleantes es el aumento del tiempo antes de que ocurra la transformación de austenita a perlita en el diagrama TTT. En efecto, la curva TTT se mueve hacia la derecha, permitiendo así velocidades de enfriamiento más lenta, para obtener la transformación martensitica. Por tanto la trayectoria del enfriamiento es capaz de seguir más fácilmente una ruta más lenta hacia la línea Ms, evitando el obstáculo impuesto por la nariz de la curva TTT.

El método más común para medir la templabilidad es el ensayo de Jominy del extremo templado.

El ensayo involucra el calentamiento de un espécimen normal de diámetro = 1.0 pulg (25.4 mm) y longitud = 4.0 pulg (102 mm) hasta la zona de la austenita, y después el templado de uno de sus extremos con agua fría mientras se sostiene verticalmente, como se muestra en la figura 1.

La velocidad de enfriamiento en el espécimen de prueba disminuye con el incremento de la distancia desde el extremo que se templa. Luego una vez fría la pieza se hacen superficie planas paralelas y se toman medidas de dureza cada 1/16". La dureza máxima se encuentra en el extremo templado (donde se forma martensita) y a medida que se aleja el extremo se forman productos de transformación más blandos.

La templabilidad es indicada por la dureza del espécimen como una función de la distancia desde el extremo templado como se muestra en la curva Dureza= f(d) en la figura 1 y la Figura 2.

Figura 1. Ensayo Yomini

Fig. 2: fig Prueba de punta templada

Sobre la templabilidad ejercen su influencia la velocidad de enfriamiento, la homogeneidad de la estructura, la temperatura del temple, el tamaño de grano austenítico así como la estructura inicial. Con el aumento de la velocidad de enfriamiento la templabilidad se incrementa, por otra parte, si se tiene una estructura no homogénea (por ejemplo en presencia de carburos no disueltos por completo y de inclusiones metálicos) que actúa como centros de cristalización, la templabilidad disminuye; también hay que tomar en cuenta que la elevación de la temperatura de calentamiento, da lugar al crecimiento del grano y a la obtención de una estructura más homogénea.

La dureza en cada sitio en la barra Jominy es equivalente a la dureza que se podría obtener en una pieza templada en agua o aceite que cumpliera con la misma rata de enfriamiento.

3.1. USOS DE LAS CURVAS DE TEMPLABILIDAD:

Las curvas de endurecimiento obtenido por el ensayo Jominy son de gran valor práctico debido a:

a. Sí se conoce la velocidad de enfriamiento de un acero en cualquier tipo de medio de templado, la dureza puede leerse directamente de la curva de templabilidad para ese acero.

b. Si se puede medir la dureza en cualquier punto, la velocidad de enfriamiento correspondiente puede obtenerse de la curva de enfriamiento para este acero.

La Fig. 2 nos muestra las curvas de endurecimiento para 5 aceros, los aceros fueron templados por la punta como se indica en la Fig. 1.

Fig. 2: Curvas de endurecimiento para 5 aceros.

3.2. DIÁMETRO CRITICO IDEAL (Di):

La profundidad a la que se obtiene la martensita en una barra es una función de cierto número de variables. La barra con diámetro pequeño se endurecen por todas partes y en las que se tiene diámetros más grandes se obtendrán un núcleo más blando conteniendo perlita.

El diámetro critico corresponde al diámetro de la Barra donde se formaía en su centro 50% de martensita y 50% de perlita. Su valor depende del acero en cuestión y del medio de temple. Su importancia radica en el hecho de que dá una medida de la habilidad del acero o responder al tratamiento térmico del temple.

El diámetro crítico es una medida de la templabilidad pero depende también de la velocidad de enfrentamiento.

Con el propósito de eliminar esta última variable es práctica general hacer referencia de todas las mediciones de templabilidad a un medio de enfrentamiento

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