Se prepararon dos muestras de acero para realizar un tratamiento de temple a cada una de estas muestras, un acero 1020 y un acero 1040.

DESARROLLO

1. Se prepararon dos muestras de acero para realizar un tratamiento de temple a cada una de estas muestras, un acero 1020 y un acero 1040.

[pic 1]

Muestras de acero

1. Para someter las piezas a un tratamiento térmico de temple, necesitamos de hornos refractarios, los cuales aíslen el calor, además de que estos deben de ser capaces de alcanzar altas temperaturas. Las muestras se sometieron a temperaturas de austenticación (850 ) , según los requerimientos del tratamiento de temple vistos en clase.[pic 2]

1. Se dejaron las muestras en el horno durante un tiempo considerable para que toda la estructura de los aceros se austenizaran (homogeneización), posteriormente se procede a retirar y a enfriar rápidamente (El temple exige un enfriamiento rápido) los aceros para que se de lugar a la estructura de martencita en estos. Son diversas sustancias que se utilizan para enfriar a los aceros en el tratamiento de temple dependiendo de qué tan rápido se quiere enfriar la muestra. La sustancia que provoca una mayor tasa de enfriamiento es la salmuera, mientras que la de menor tasa de enfriamiento es el aceite sin agitar. Para esta práctica se utilizó una de las sustancias más comunes en los procesos de temple, el agua (sin agitar), el cuál ejerce una rapidez de enfriamiento de 45. Se utilizó equipo requerido de protección, debido a las altas temperaturas de trabajo del tratamiento térmico.[pic 3]

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Equipo de protección

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Muestras siendo retiradas del horno.

[pic 6]

El temple exige un enfriamiento rápido.

1. El tratamiento hasta aquí ha sido finalizado, se requieren de técnicas de observación para confirmar si hemos llegado a los resultados esperados. Ocupamos la observación de la estructura de las muestras en microscopio. Para esto atacamos químicamente a las muestras para obtener imágenes nítidas de las muestras. Se necesita pulir las muestras tratadas para obtener mejores resultados en la identificación de las microestructuras.

[pic 7]         [pic 8]

Ataque con Nital-2                                Acero 1080 (tratado) pulido

CUESTIONARIO

1.- ¿Cuál es la importancia de los tratamientos térmicos?

R = Los tratamientos térmicos consisten en calentar y enfriar un material de manera controlada.  Las características mecánicas de un material dependen tanto de su composición química como de la estructura cristalina que tenga. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas características mecánicas concretas, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.

2.- ¿Son los tratamientos térmicos exclusivos de los materiales metálicos?

R= Los tratamientos térmicos no son exclusivos de los metales, también se realizan a los vidrios y cerámicos.

3.- ¿Cuándo se templa un acero, la dureza de la superficie será igual a la dureza del centro de la pieza? ¿Explique?

R = No, con los tratamientos térmicos se busca incrementar la tenacidad o producir una superficie dura, con esto mejora la resistencia al desgaste, al impacto y a la fatiga, pero para no obtener una pieza frágil se conserva un núcleo blando y dúctil.

4.- Además del agua, ¿Qué otros medios de temple existen?

R= También se usan aceites minerales, aceites orgánicos, metales fundidos, aire, las sales fundidas y la salmuera.

5.- ¿Cuál será el efecto que el tratamiento térmico de temple produce si se aplica a un aluminio de uso aeronáutico?

R= En un aluminio 2024 aumentara su dureza y la resistencia a la tensión. El templado son procesos térmicos que aumentan la resistencia de ciertas aleaciones de aluminio. Hay dos proceso de temple que son el tratamiento térmico de solución y el templado con posterior envejecimiento para aquellas aleaciones tratables térmicamente.

Los tratamientos térmicos más comúnmente utilizados en las series 2000, 6000 y 7000 para uso aeronáutico son los siguientes:

T3: Tratamiento térmico de solución, temple, trabajado en frío y envejecimiento natural. Con el tratamiento de estirado se llevan al límite las propiedades mecánicas.

T6: Tratamiento térmico de solución, temple y luego envejecido artificialmente.

RESULTADOS

En las siguientes imágenes se muestran las micrografías de los constituyentes de los metales preparados metalográficamente.

En el primer par se muestran las microestructuras de los aceros sin haber recibido el tratamiento térmico de temple. En el segundo se muestran las microestructuras de los aceros tras haber recibido dicho tratamiento térmico. A continuación se ilustrarán y analizarán sus diferencias.

ACERO 1020 (atacada)                                          ACERO 1080 (atacada)

DUREZA: 49.5 HRA                                                     DUREZA: 56.33 HRA

[pic 9][pic 10]

Con Tratamiento de Temple (Atacados)

Dureza:

ACERO 1020:    65.66 HRA                                        ACERO 1080:        82 HRA

Comparaciones:[pic 11][pic 12]

Como se puede notar, la microestructura de los aceros templados muestran zonas oscuras de distinta forma a las que aparecen en los mismos aceros no templados, en dicho caso se conocen como fase martensita de tipo placa (aparecen como agujas de color negro).

La martensita se formó después de que las piezas fueron enfriadas súbitamente tras ser calentadas a altas temperaturas hasta zona de austenita por mucho tiempo. La martensita es la que en efecto brinda propiedades de mayor dureza a los aceros templados, cifras que pueden ser corroboradas antes de cada imagen.

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