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LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TERMICOS ENSAYO DE TEMPLABILIDAD “JOMINY”

HENRY DUVAN ALDANA ARIZA 201320485 LUIS FERNANDO SANABRIA GUILLEN 201320448

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA TUNJA 2016

LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TERMICOS ENSAYO DE TEMPLABILIDAD “JOMINY”

HENRY DUVAN ALDANA ARIZA 201320485 LUIS FERNANDO SANABRIA GUILLEN 201320448

LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TERMICOS PRESENTADO A ING. MONICA ISABEL MELGAREJO RINCON

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA TUNJA 2016

PRÁCTICA EXPERIMENTAL:

1) Colocar la probeta dentro de una caja metálica con virutas de fundición para evitar descarburizaciones u oxidaciones superficiales y calentar en mufla u horno a una temperatura 60º C superior a AC3(820 ºC) El acero deber permanecer 30 minutos a la temperatura de austenización y luego saca la caja y colocar la probeta rápidamente en el equipo “Jominy” de enfriamiento, paso que se realiza máximo en 5 segundos. 2) El enfriamiento con el chorro de agua se hará durante 6 minutos.

TABLA DE DATOS DE DUREZAS durezas

HV

HRC

HRB

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

588 509 347 265 242 234 219 209 200 193 191 183 177 172 163 206 179 170 161 157 160 153 159 163 158 161 158 164 170 171 182 173 172 174 180 176 181 180 179 183 183 185 183 184 184

54,5 50 35 25 21 20 97 95 93 92 91 90 89 88 85 95 89 87 84 83 84 82 83 84 83 85 87 87 89 87 87 88 89 88 89 88 89 89 89 89 89 90 89 90 90

46 47 48 49 50

189 189 194 200 194

90 90 91 92 91

curva Jominny

Grafico 1. Curva de templabilidad del acero AISI 1040

CUESTIONARIO:

1) ¿Qué entiende por bandas de templabilidad? Bandas de templabilidad. Existen ciertos aceros estándar que se especifican en función de sus cualidades de templabilidad. Estos materiales se llaman aceros H,

y su designación AISI-SAE termina con esta letra. Las designaciones de aceros AISI-SAE especifican un intervalo de composición (para cada elemento), que da por resultado una banda de templabilidad o endurecimiento, como la que se muestra en la figura. Para mantenerse del lado conservador, la selección de los aceros se basa en el mínimo de la banda de endurecimiento. La figura muestra los valores mínimos de las bandas de endurecimiento de tres calidades de aceros H con diferente contenido de carbono. El número que aparece sobre cada una de las curvas correspondientes a las diferentes calidades, indica el porcentaje de carbono del acero y es el xx del acero designado como AISI-SAE. Por ejemplo, el número 40 de para la calidad 13xx-H significa que se trata de la curva de endurecimiento del 1340H con un contenido de carbono nominal del 0.40 por ciento.

Fig 1. Banda de templabilidad la diferencia se debe a la diferencia de composición por un mismo acero

¿Cómo se determina la curva Jominy en función de la composición y el tamaño del grano? El tamaño de grano de la austenita Un grano muy fino tiene mucha ·rea de límite de grano que facilita la nucleación de ferrita y perlita, disminuyendo la templabilidad del acero. Por otra parte, un grano grande de austenita no es

deseable porque reduce la ductilidad final del acero y aumenta la tendencia al agrietamiento en el temple, así pues, no es buena práctica hacer crecer el grano austenÌtico.

Fig 2. Relación entre el tamaño de grano, en % de c y diámetro real

2) Explique un procedimiento para determinar la penetración del temple en los redondos de acero con ayuda de las curvas Jominy. La zona de la probeta que recibe directamente el chorro se enfría más rápido y se endurece más. Al alejarse del extremo enfriado, la dureza baja correlativamente con una disminución de la velocidad de enfriamiento. El punto de inflexión sobre la curva de templabilidad se puede considerar como el equivalente entre la distancia Jominy y el diámetro crítico del acero. La templabilidad de diversos aceros se muestra en la Figura, también conocidas como curvas de Templabilidad o curvas Jominy

Fig 3. Curvas de templabilidad o curvas jominy de diversos aceros 3) ¿Cuáles métodos se emplean para determinar la zona 50% martensita y como se determina el diámetro crítico ideal? Conviene señalar que una distancia Jominy mayor indica una velocidad de enfriamiento menor. Podemos advertir que, para un mismo tamaño de sección (diámetro), la distancia Jominy equivalente en un cierto punto de la barra, por ejemplo, el correspondiente a medio radio, es más grande en aceite que en agua; la severidad o el poder de enfriamiento del aceite es menor que el del agua. Para una misma ubicación, como en medio radio, por ejemplo, la distancia Jominy equivalente es mayor cuando el diámetro es más grande; las barras de mayor diámetro se enfrían con más lentitud porque su masa es más mayor. Con base en las distancias J obtenidas a partir del tamaño de sección y la ubicación, se obtiene la dureza en ese punto a partir de la curva de endurecimiento del acero, (si esta ˙última está· disponible). Por tanto, junto con la curva de endurecimiento del acero, para determinar si se puede alcanzar la dureza deseada en un punto, por ejemplo, en el centro de la barra. De esta manera, se consigue determinar el tamaño máximo de una barra que se puede enfriar por temple en agua o en aceite agitado.

Fig.4 puntos de secciones de la barra 4) Explique cuáles son los reactivos usados en metalografía para observar al microscopio el níquel y sus aleaciones

níquel

20- 100 ml agua Destilada 2 – 25 ml ácido clorhídrico 5-8 g cloruro férrico

5 a segundos

Aleaciones Ni-Fe, Ni-Cu y Ni-Ag. 6 Superaleaciones base Ni- monel

5) Explique cuáles son los reactivos usados en metalografía para observar al microscopio para el Zinc y sus aleaciones Reactivo de Oxido cromico 200 Reactivo general Inmersion palmerton g para zinc y sus agitacion Sulfato de sodio 15g aleaciones moderada Agua 100 ml

con

6) Explique cuáles son los materiales Fotográficos negativos para metalografía y fotomicrografía Muchos instrumentos metalográficos tienen la capacidad de producir microfotografías de color instantáneas o estándar. Para obtener fotografías, existen adaptadores para la mayoría de los microscopios. Los adaptadores de manga sencilla pueden utilizarse con una cámara SLR de 35 mm para la toma de foto micrografías. Con este arreglo simple, el obturado se abre y se permite la entrada de la luz durante pocos segundos (6 a 8 segundos con una película panatomic – X de 32 ASA). El enfoque se realiza sobre el vidrio mate de la cámara.

7) Explique que es un revelador de alto contraste que se usa para placas de mucha capacidad de contraste. Los reveladores de alto contraste están basados en el empleo de hidroquinona y un álcali que producen resultados de muy alto contraste, sobre todo si se emplean con materiales lith, de medio tono, de documento o de línea. Se emplean sobre todo en procesos fotomecánicos 8) Cuáles son los reveladores del bajo y medio contraste para placas de mucha capacidad de contraste. 9) Como se hace o de que consta un baño fijador endurecedor para emplear después de los reveladores. Por tanto, se establece una etapa intermedia entre el revelador y el fijador consistente en un baño ácido que actúa como amortiguador del pH, es el llamado BAÑO DE PARO. Este se detiene completamente mediante un baño de paro ácido, anterior a la fijación, tal como ácido acético al 1 %, aunque con los modernos fijadores al ácido o fijadores endurecedores al ácido basta con el lavado intermedio. El lavado se efectúa introduciendo agua y agitando por inversión de unos 30 segundos a un minuto y luego vertiendo de nuevo el agua. Al finalizar el proceso, la película sigue siendo ácida y se encuentra empapado producto y residuos químicos que conviene eliminar para conseguir una imagen estable en el tiempo, es la ETAPA DE LAVADO. 10)Que es macro ataque de hierro y del acero para fines específicos Es la forma mas sencilla de realizar un estudio, este consta en examinar la superficie metalica a simple vista, pudiendo determinar de esta forma las caracteriaticas macroscipicas, del cual se puede obtener datos sobre los tratamientos mecanicos sufidos por el material ( es decir se puede determinar si el material fue trefilado, laminado, forjado, etc) o determinar la distribucion de defectos ( grietas superfiiciales, rechupes, poros, partes soldadas, etc). Examen macroscópico

Dependiendo del estudio a realizar, se utilizan criterios para el tipo de corte a realizar (transversal o longitudinal) para extraer la muestra, por ejemplo, un corte transversal para determinar la naturaleza del material, homogeneidad, segregaciones, proceso de fabricación de caños, etc. Un corte longitudinal para controlar los procesos de fabricación de piezas, tipo y calidad de la soldadura, etc.

11) En una tabla indique tiempos de diferentes tipos de acero empleando como reactivos el ácido clorhídrico.

Fig5. Tabla de reactivos de aceros