Tratamiento Termico

Objetivo

Determinar las condiciones del temple de un acero cuyas características se desconocen.

Introducción

Templar consiste en calentar a una temperatura predeterminada: mantener esta temperatura hasta que el calor penetrado hasta el corazón de la pieza y enfriar bruscamente en el medio correspondiente según el tipo de acero.

La temperatura del temple para aceros de la mayoría de las marcas viene determinada por las posiciones de las líneas A1 y A3.

Para los aceros al carbono la temperatura del temple puede determinarse por el diagrama hierro carbono. Por lo general para el acero hipoeutectoide debe ser de 30-50 grados más alta que Ac3 y para hipoeutectoide 30-50 grados centígrados más alto que Ac1.

El calentamiento de temple se realiza en hornos de acción periódica y continua, generosamente en hornos eléctricos o que funcionan a base de combustible gaseoso o líquido. Se emplea ampliamente los hornos de baño, en los cuales la pieza es calentada en sales fundidas.

Es deseable que el medio de enfriamiento para el temple entre con una rapidez en la zona de temperatura donde la ausencia tiene poca estabilidad (600-500 grados) y con lentitud en la zona de temperaturas de la transformación Martencitica (300-300 grados) para que no se originen tenciones.

Para templar las piezas hechas de acero al carbono, con alta velocidad crítica de temple se utiliza corrientemente agua: aunque otro medio de enfriamiento muy común es el aceite. Los mejores resultados se obtienen templando en baños de sal los cuales tienen muchas ventajas sobre los medios de enfriamiento ya citados.

Cuando la composición del acero se desconoce, será necesaria una experimentación para determinar el rango de temperaturas de temple. El procedimiento a seguir es templar un determinado número de muestras del acero a diferentes temperaturas y medios de temple y observar los resultados mediante pruebas de dureza o al microscopio. La temperatura y medio de temple adecuados serán los que den como resultado el mayor aumento en la dureza y en otras propiedades sin ocasionar fracturas o deformaciones.

Material y equipo

 Barras de acero

 Mufla (horno)

 Recipiente para contener los medios de temple

 Microscopio metalografico

 Durómetro

 Pinzas de sujeción

 Guantes de asbesto

 Reactivo de ataque para el acero (Natal al 2%)

 Agua y aceite mineral

Procedimiento

Para esta práctica utilizamos dos probetas de hierro a las cuales representamos como: Probeta 1 y Probeta 2. Para llevar a cabo el templado de las probetas pedimos todo el equipo necesario para realizar el tratamiento:

 Soplete

 Piedras

 Guantes y pinzas

 Encendedor

 Medidor de temperatura

 Agua

 Aceite

En un sitio donde no pegara tanto el aire, colocamos las piedritas en el suelo y sobre de ellas la probeta numero 1. Con el soplete calentamos la probeta 1 a una temperatura cercana a los 500 grados centígrados por 15 minutos aproximadamente. Al pasar este lapso de tiempo, tomamos la probeta 1 con unas pinzas y rápidamente la enfriamos en agua dándole vueltas en forma de ocho. Después de poco tiempo la probeta 1 se enfrió y finalizo el proceso de temple. Se hizo lo mismo con la Probeta numero 2 pero en vez de enfriarse en agua, esta se enfrió en aceite.

Resultados

Después del tratamiento de temple, con ayuda del durómetro medimos la dureza las probetas, y nos arrojo los siguientes datos:

Entonces gracias al tratamiento de temple la probeta 1 incremento su dureza de 55.5 Rock Well B a 58 Rock Well B, (incremento 2.5 Rock Well B) y la probeta 2 aumento su dureza de 20.5 Rock Well B a 35.5 Rock Well B ( aumento 15 Rock Well B).

Conclusión

Se me hace muy importante esta práctica, no pensé que los tratamientos para incrementar la dureza de los materiales fueran tan fáciles de hacer. Sin duda alguna se que esto me servirá en un futuro, y quizás porque no, aplique estos conocimientos en una industria de metalurgia. Aplicándoles fuego o más bien calor a los aceros y enfriándolos instantáneamente en agua o aceite de verdad que incremente su dureza y tenacidad.

Cuestionario

1. ¿Qué es un tratamiento térmico?

Se conoce como tratamiento térmico al conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión, etc., de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad.

...