• Author / Uploaded
• Sammy Perea

Citation preview

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

BANDAS DE TEMPLABILIDAD DE LOS ACEROS AISI/SAE 5140H, H13 Y SLEIPNER Edgardo Jimenez, Bladimir Padilla, Wilson Altamar, Jesús Cubillos, Zolima Urquijo, Andres Arevalo. Profesor: Oscar Higuera. 14-03-2020 Universidad Del Atlántico, Barranquilla

Resumen El siguiente informe tiene como objetivo construir las bandas de templabilidad de los aceros AISI/SAE 5140H, H13 y SLEIPNER y generar una breve explicación sobre su composición y su uso en la industria. Palabras claves Templabilidad, banda. Abstract The following report aims to build the hardenability bands for AISI / SAE 5140H, H13 and SLEIPNER steels and to generate a brief explanation of their composition and use in industry.

ferrosos, pero estos por el contrario no enduren con el temple puesto que estos no tienen a formar martensita, pero si se utilizan este tipo de tratamientos para homogenizar la pieza o en algunos casos para recristalizar el grano. Para la determinación de la templabilidad a lo largo de la historia se crearon diversos ensayos de esta, uno de los primeros es el ensayo SAC, este consiste en templar redondos de 25 mm de diámetro en agua y medir luego el área bajo la curva de un gráfico como se muestra en la ilustración 1.

Key words Temperability, band. Fundamentos Teóricos. La templabilidad de un acero es la propiedad que determina la profundidad y la distribución de la dureza inducida por el temple, esta determina la facilidad con la que se puede obtener una estructura martensitica en los aceros y de ese modo lograr una dureza útil a una profundidad determinada. Un acero aleado de alta templabilidad es aquel que endurece, o forma martensita, no sólo en la superficie sino también en su interior. Por tanto, la templabilidad es una medida de la profundidad a la cual una aleación específica puede endurecerse. También en este tipo de tratamiento térmico se analizan los aceros no

Ilustración 1, Determinación de la distribución de la dureza en un cilindro templado.

Casi al mismo tiempo que se originó el ensayo SAC también apareció el ensayo JOMINY el cual se realiza mecanizando una probeta según las normas SAE J406a y ASTM A255, se normaliza y luego se austeniza hasta una temperatura adecuada, se retira del horno y se monta en un aparato simple como el esquematizado en la ilustración 2.

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

Ilustración 2, ensayo de JOMINY.

Cálculos y análisis De Resultados

En el primer caso tenemos un acero AISI/SAE 5140H el cual es un acero de alta tenacidad, alta resistencia a las propiedades térmicas, buena propiedad mecánica integral, buena resistencia al impacto en baja temperatura, baja sensibilidad a la muesca después del tratamiento térmico y alta templabilidad. Este acero principalmente es usado para la fabricación de piezas de ejes de velocidad media, para fabricar piezas con alta dureza superficial y resistencia al desgaste, para hacer piezas de transmisión de buena tenacidad a baja temperatura después del procesamiento de carbonitruración, para realizar piezas de impacto a baja velocidad, trabajo pesado y resistencia al desgaste después del enfriamiento y bajo templado, etc. El acero AISI/SAE 5140H posee un ASTM=8 y una composición de:

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

Utilizando la tabla 4.2 obtenemos:

→ 𝐷1 = 1,81627658 𝑖𝑛

Debido a la tabla 4.3 obtenemos:

𝑦

𝐷2 = 5,54373101 𝑖𝑛

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

Y ahora debido a la tabla 4.4 obtendríamos nuestras bandas de templabilidad:

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

En el segundo caso tenemos el acero H13 el cual tiene buenas propiedades mecánicas y se usa ampliamente en la industria, como la formación de matrices de extrusión, matrices de forja con gran carga de impacto, matrices de forja de precisión, etc. Puede satisfacer las necesidades de los requisitos de calidad del molde. Por cierto, la superficie del molde pasa por nitruración o cianuración, la vida útil del molde aumentaría. Este acero posee alta templabilidad y tenacidad, gran resistencia al agrietamiento térmico, la capacidad de endurecimiento secundario en el temple es mala debido a su menor contenido de carbono, la deformación es pequeña después del tratamiento térmico y posee buena maquinabilidad El acero H13 posee un ASTM=8 y una composición de:

Utilizando la tabla 4.2 obtenemos:

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

→ 𝐷1 = 33,7292168 𝑖𝑛

𝑦

𝐷2 = 170,369826 𝑖𝑛

Estos Di siempre aparecen en los aceros especiales o aceros altamente aleados como en este caso, debido a estas razones los valores 𝑓(𝐷𝑖 ) utilizados serán los del valor máximo de Di expresado en la tabla 4.4. De la tabla 4.3 obtenemos:

Las bandas para el H13 serían:

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

En una última instancia analizaremos un acero SLEIPNER el cual es un acero de última generación, uno de sus usos principales es fabricar matrices y punzones de media seria donde se exija una solución de compromiso entre resistencia al desgaste y la resistencia al choque, también es un acero perfecto para todo tipo de tratamientos de superficies. Este acero posee buena resistencia al desgaste, buena resistencia a las melladuras, alta dureza (> 63 HRC) tras el revenido a alta temperatura, buena consistencia dimensional durante el tratamiento térmico, buena capacidad de mecanizado, buenas propiedades de tratamiento de superficies. El acero SLEIPNER posee un ASTM=8 y una composición de:

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

Utilizando la tabla 4.2 obtenemos:

→ 𝐷1 = 63,1562006 𝑖𝑛

𝑦

𝐷2 = 197,990709 𝑖𝑛

Estos Di siempre aparecen en los aceros especiales o aceros altamente aleados como en este caso, debido a estas razones los valores 𝑓(𝐷𝑖 ) utilizados serán los del valor máximo de Di expresado en la tabla 4.4. De la tabla 4.3 obtenemos:

Las bandas para el SLEIPNER serían:

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO COORDINACIÓN DE INGENERIA

Bibliografía

1. TECNOLOGIA DEL TRATAMIENTO TERMICO DE LOS METALES, Asdrúbal Valencia Giraldo. 1° edición. Colombia. 1986.

2. TRASNFORMACIONES DE FASE EN METALURGIA, Asdrúbal Valencia Giraldo. Volumen 1, 1° edición. Colombia 1998.

3. TOOL STEELS, George Roberts, George Krauss, Richard Kennedy. Quinta edición.

4. Standard Test Methods for Determining Hardenability of Steel (ASTM A255) 5. Total, material (16 de marzo de 2020), Obtenido;(https://www.totalmateria.co

m/page.aspx?ID=Home&LN=ES)