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• Augusto Fernado Condori

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Ensayos para determinar la templabilidad Ensayo de Jominy La teoría de Jominy expone lo siguiente: “Si dos puntos de un mismo acero de distintas probetas, tienen, enfriados desde el estado austenitico a 740º C, la misma velocidad de enfriamiento, las durezas obtenidas son aproximadamente iguales”. Jominy tomo en cuenta la citada temperatura pues está ubicada en la zona donde la velocidad de enfriamiento tiene una acción predominante sobre los resultados. De acuerdo con la teoría expuesta se puede establecer una relación, admitiendo que la dureza y propiedades físicas que posee el acero luego del temple, son siempre función de las leyes de enfriamiento e independientes de la forma de la pieza y del medio de enfriamiento. Esto equivale a decir que si se conoce la dureza que adquiere el metal después el temple, cuando el enfriamiento se ha realizado en una determinada forma, se conocerá también la de cualquier punto del mismo acero que se haya enfriado en las mismas condiciones, independientemente del medio de enfriamiento, de su posición en la pieza y de la forma y tamaño de la misma -Este ensayo consiste en templar una probeta cilíndrica de 25 mm de diámetro por 100 mm de largo. Se coloca sobre un soporte y se le arroja agua a temperatura ambiente (24ºC) en el extremo inferior, con esto se realizará un enfriamiento de abajo a hacia arriba. Después de esto se cortará la probeta en secciones y se medirá la dureza a lo largo de la barra, realizando un grafico de dureza (generalmente Rockwell C) en función del largo de la barra. Estas curvas se denominan curvas de Jominy o de templabilidad. Mientras más inclinada sea la curva menos templable es el acero. La curva de templabilidad asegura que si la dureza disminuye rápidamente conforme nos alejamos del extremo templado, el acero tendrá una templabilidad baja, mientras que los aceros cuyas curvas son casi horizontales serán de alta templabilidad, es decir, susceptibles de endurecerse rápido cuando sufren temple.

Esquema del ensayo Jominy y curva de templabilidad.

Curvas de templabilidad de diferentes aceros con 0,4% C

-Se observa que, a medida que nos alejamos del extremo templado, la dureza (HRC) disminuye. -Se puede observar que el descenso de la dureza en la curva inferior es más rápido, con lo cual podemos afirmar que en ese caso, la probeta tendrá baja templabilidad, es decir, que ese acero tiene menos capacidad para transformarse en un acero de alta dureza (martensita) cuando se enfría rápidamente con un líquido (normalmente agua). La composición normalizada de un acero se encuentra dentro de un rango para cada elemento aleante, con cuyos extremos se pueda calcular de manera teórica las llamadas bandas de templabilidad. Bandas de Templabilidad: -Son curvas que plasman la máxima y mínima templabilidad, entre las cuales deben estar situadas las curvas de Jominy. -Mediante el análisis reunido de cientos de coladas de cada grado de acero, se han establecido curvas de templabilidad mínima y máxima: -La denominación normal de los aceros con banda de templabilidad va seguida de la inicial H (Hardenability). Como las características que más interesan en muchos aceros son sus propiedades después del temple y su templabilidad, en EE.UU. se utilizan las bandas de templabilidad para la recepción de los aceros de los que se obtienen probetas para realizar el ensayo Jominy, sustituyendo así a los análisis químicos, ya que la composición por sí sola no da idea de las características que pudiéramos denominar funcionales del acero. A muchos aceros se les ha construido la banda de templabilidad y normalizado en algún sistema internacional. Los aceros que tienen esta banda se denotan con la letra H (por ejemplo: 1040 H, 4340 H), para cuya construcción se toma como base un medio de enfriamiento de agua, el cual se considera con una severidad H de 1. Es de notar que existen en el mercado muchas nuevas referencias de aceros que aun no se les ha construido su curva real ni teórica de templabilidad, por lo que se convierte en un tema interesante de investigación. PASOS PARA EL ENSAYO JOMINY Consiste en: 1. Preparar una probeta cilíndrica de 25 mm de diámetro y 100 mm de longitud con cabeza de apoyo o pestaña de 3 mm.

2. Calentar la probeta a temperatura de 60°C por encima de Ac3, colocándola en el horno dentro de una caja con carbón para evitar la descarburación y oxidación superficial y mantenerla durante 30 minutos a dicha temperatura. 3. Enfriar la probeta por un extremo con chorro de agua a 25°C, salida de un grifo de 12.5 mm de diámetro con una presión que alcance 65 mm de altura libre, la distancia entre el extremo inferior de la probeta y el grifo es de 12.5 mm, el tiempo de enfriamiento es de 10 minutos. 4. Efectuar un refrentado de 2 mm en partes diametralmente opuestas de la probeta y tomar sobre ellas una serie de mediciones de dureza en puntos distanciados entre sí un dieciseisavo de pulgada. 5. Trazar un diagrama que relacione la disminución de dureza con la variación de la distancia al extremo templado.