Ensayo Jominy

Ensayo Jominy

RESUMEN

El propósito de este corto informe es dar a conocer la finalidad del ensayo Jominy que es una de las pruebas que se realiza en los aceros utilizando una probeta estandarizada para determinar la dureza que esta presenta en determinada sección transversal a partir del extremo templado. La dureza de cada una de estas secciones depende de la velocidad de enfriamiento a la cual se someta la probeta en análisis.

INTRODUCCIÓN

La templabilidad es la habilidad de un acero para transformar parcial o completamente la austenita en alguna fracción de martensita dada una profundidad por debajo de la superficie cuando es enfriado bajo unas condiciones dadas. Por ejemplo, un acero de elevada templabilidad puede transformar una alta fracción de martensita para profundidades de varios milímetros bajo un enfriamiento relativamente lento, semejante al temple en aceite, mientras que un acero de baja templabilidad solo puede formar una elevada fracción de martensita para una profundidad menor que un milímetro, aún en enfriamiento rápido semejante al temple en agua. La templabilidad, por tanto, describe la capacidad del acero para endurecer bajo ciertas condiciones dadas.

La templabilidad puede ser medida usando el ensayo de temple Jominy.

1. ENSAYO DE TEMPLE JOMINY

La muestra del ensayo es un cilindro (Fig. 1) con una longitud de 102 mm (4 in) y un diámetro de 25.4 mm (1 in).

Figura 1. Probeta utilizada en el ensayo Jominy.

La muestra de acero es normalizada para eliminar diferencias en la microestructura debido a procesos previos de conformado, y luego es austenizada. Esto usualmente es a una temperatura de 800 a 900 ºC. La muestra del ensayo es rápidamente transferida a la máquina, donde es sujetada verticalmente y rociada con un chorro controlado de agua sobre su extremo inferior (Fig. 2).

Figura 2. Máquina de ensayo Jominy.

La razón de enfriamiento varía a lo largo de la muestra desde un rápido temple en el extremo, hasta tazas equivalentes a un enfriamiento por aire en el otro extremo (Fig. 3).

Figura 3. Variación de la dureza respecto a la distancia desde el extremo templado para algunos aceros.

Después del temple el perfil de dureza es medido a intervalos del extremo templado después de que a la superficie se le ha removido material descarburizado (0.38 mm es removido desde la superficie). El intervalo es típicamente 1.5 mm para aceros aleados y 0.75 mm para aceros al carbón.

Una elevada dureza ocurre donde se desarrolla fracciones elevadas de volumen de martensita. La dureza más baja indica la transformación de microestructura bainita o ferrita/perlita.

La variación de dureza a lo largo de la superficie de prueba es el resultado de la variación microestructural debido a que la tasa de enfriamiento decrece con la distancia del extremo templado. La tasa de enfriamiento a lo largo de la probeta del ensayo Jominy varía de unos 225 ºC/s a 2 ºC/s.

2. EJEMPLO PARA CINCO TIPOS DE ACEROS

Como un ejemplo práctico se tomaron cinco clases de aceros y a cada uno de ellos se le realizó el ensayo Jominy de manera virtual en donde se simularon las condiciones adecuadas para obtener la dureza de las respectivas probetas.

Las probetas fueron calentadas a una temperatura

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