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• Mariel Yg

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"Por el desarrollo de la Metalurgia de la transformación en nuestro país”

ACRITUD Capacidad de un metal de endurecerse al ser deformado en frio. El metal padece un aumento de la dureza en detrimento de su capacidad de deformarse: se fragilitza. En algunos casos si el material se ha trabajado en frío se tendrá que aplicar procesos de recuit para eliminar las tensiones creadas por acritud i recuperar la capacidad de deformación del metal. El aumento de resistencia que adquiere el metal por la deformación en frío exige incrementar continuamente el esfuerzo necesario si se ha de continuar la operación de conformación. Pero muchas veces el metal se hace demasiado duro y frágil y es necesario ablandarlo de nuevo antes de continuar, lo que se lleva a cabo por calentamiento intermedio (recocido intermedio), el cual produce una reorganización estructural que elimina la fragilidad introducida por la deformación en frío.

CONFORMACIÓN EN CALIENTE Y EN FRÍO. La deformación en frío aumenta la dureza y la resistencia de los metales. Se dice que les da “acritud” y el efecto se llama endurecimiento por deformación. Se puede definir la deformación en frío como aquella deformación plástica que ocurre a una temperatura y velocidad tales que provoca un endurecimiento del metal. Cuando el metal se deforma a una temperatura suficientemente alta, como para que no se produzca endurecimiento, porque el que produciría la deformación es simultáneamente eliminado por el efecto de la temperatura de trabajo, se dice que se deforma en caliente (conformado en caliente). La deformación en caliente será aquella que se realiza a una temperatura y velocidad tales que no se produzca acritud. La temperatura límite entre la deformación en frío y la deformación en caliente depende del metal que se trabaja y de la velocidad de la deformación. El ablandamiento de los metales deformados en frío se debe principalmente a la recristianización, fenómeno por el que los cristales viejos deformados y sometidos a tensiones se transforman en otros nuevos, libres de perturbaciones y tensiones. La temperatura recristianización no es una constante para un metal dado, sino que depende del tiempo que se mantenga la temperatura, de la magnitud de la deformación plástica que haya sufrido y de otras variables.

Laboratorio de Metalurgia Física 1-2013

YUCRA GONZALES MARIEL ZORAIDA - 20111107

"Por el desarrollo de la Metalurgia de la transformación en nuestro país” La temperatura límite para la deformación en frío es la máxima a la que el metal retiene la acritud. La temperatura máxima para la conformación en caliente esta determinada por diversas consideraciones, tales como la fusión insipiente del sólido, la oxidación interna de los bordes de grano y la formación excesiva de cascarilla por oxidación de la superficie del metal.

CICLO DE RECOCIDO Y DEFORMACION EN FRIO

El metal endurece y aumenta la resistencia y pierde ductilidad por la deformación. Antes que el metal se rompa se detiene la deformación en X. Si el metal se ha deformado hasta el punto X se somete a un recocido de una hora a la temperatura Y, se recupera la ductilidad y resistencia iniciales. A fin de obtener propiedades intermedias se recuece el metal lo suficiente para que con una deformación final se puedan obtener las propiedades deseadas.

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"Por el desarrollo de la Metalurgia de la transformación en nuestro país” Endurecimiento por acritud

Tenemos una probeta de ensayo de dimensiones determinadas y queremos someterla a un proceso de endurecimiento por acritud. El Endurecimiento por acritud o endurecimiento en frío es el endurecimiento de un material por una deformación plástica a nivel macroscópico que tiene el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones del material. A medida que el material se satura con nuevas dislocaciones, se crea una resistencia a la formación de nuevas dislocaciones. Esta resistencia a la formación de dislocaciones se manifiesta a nivel macroscópico como una resistencia a la deformación plástica. En cristales metálicos, es usual que las dislocaciones formen una deformación irreversible a escala microscópica, y terminan por producir una reestructuración a medida que se propagan por la estructura del cristal. A temperaturas normales las dislocaciones se acumulan en lugar de aniquilarse, y sirven como defectos puntuales u obstáculos que impiden su movimiento. Esto lleva a un incremento en la resistencia del material y a la consecuente disminución en la ductilidad. Los pasos a seguir en el experimento son: 1º - Ensayo de dureza: Antes de comenzar a darle acritud a la pieza se mide su dureza ya que va a haber un cambio en esta propiedad a lo largo del proceso, la escala utilizada es VH30. 2º - Proceso de endurecimiento: La pieza a tratar se introduce en una máquina de laminado en la cual se reduce la sección de la pieza y aumenta su acritud. Los rodillos de la maquina mencionada ejercen una fuerza en la pieza que produce en su interior el movimiento de dislocaciones (deformación plástica), estas interaccionan, se multiplican, aumentando su resistencia a deformarse plásticamente. 3º - Ensayo comparativo de dureza: Después de haber endurecido la pieza se somete a otro ensayo de tracción para comprobar que ha cambiado su dureza. 4º - Rotura de la pieza: Para terminar se realiza un ensayo a tracción de la pieza con acritud, obteniéndose una gráfica carga/desplazamiento que se analizará posteriormente.

• Pieza MH-14 Tenemos una pieza con un 50% de reducción de sección, siendo esta una aleación de aluminio y magnesio. 1º - Ensayo de dureza: La escala utilizada es HV-30 y la fuerza aplicada por los indentadores será próxima a los 29 picoN. - H: 126 ( 1ª prueba - H: 123 ( 2ª prueba

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"Por el desarrollo de la Metalurgia de la transformación en nuestro país” - La media aritmética es H: 124,5 escala Vickers. 2º - Horneado para recocido contra acritud: Se introduce la pieza en un horno que se encuentra a una temperatura de 290ºC con una consigna de 294ºC durante un periodo de 45 minutos. El horno se encuentra a temperatura constante y es donde ocurre todo el proceso, es decir en el enfriamiento no varia la composición de la pieza. 3º - Ensayo comparativo de dureza: Después del horneado, la pieza tiene una dureza distinta: - H: 75,56 ( 1ª prueba - H: 74,73 ( 2ª prueba

Tras el ensayo de tracción y rotura de la pieza como consecuencia de este, se obtiene una distancia entre marcas de 43,1 mm y como anteriormente era de 41,52 mm, el alargamiento a rotura es de un 7,75%. A continuación se adjuntan las gráficas del ensayo a tracción de la pieza en la que se muestran los siguientes datos: Limite elástico: Tensión por encima de la cual empieza a producirse deformación plástica en el material. Resistencia a tracción: Valor máximo de tensión soportado por el material, que produce su rotura. Módulo elástico: Constante de proporcionalidad entre la tensión aplicada y la deformación elástica producida. Alargamiento porcentual a rotura: (L.final – L. inicial) · 100/L.inicial CONCLUSIONES: Vamos a comparar los resultados obtenidos en los dos procesos térmicos. Comenzamos con el endurecimiento por deformación o acritud. Los resultados de dureza Vickers antes del endurecimiento por laminado de la pieza son: H: 82 y después del proceso de laminado: H: 123, es decir, observamos un aumento de la endurecimiento y una disminución de la ductilidad. También se puede apreciar en la pieza un estrechamiento del ancho y un alargamiento (aunque no tenga relevancia en la práctica). Ha habido un aumento de dureza de un 33.3%.) En el proceso de recocido contra acritud, en la prueba de dureza Vickers antes de haber pasado el proceso de horneado, la probeta tiene una dureza de H: 124.5, después del horneado mide H: 75.145. Podemos apreciar una disminución de la dureza de un 39.64%.

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ANEXO Tracción Con el ensayo de tracción se determinan las que suelen llamarse propiedades de tracción. Incluyen estás la resistencia a la tracción, el límite elástico o de fluencia, el alargamiento y el módulo elástico. Las propiedades mecánicas, tal como se determinan en el ensayo de tracción, dependen en cierto grado de la forma y tamaño de la probeta. Esto hace necesario tipificarlas. La ASTM recomienda la representada en la figura

El ensayo de tracción se realiza sujetando las cabezas de una probeta convenientemente preparadas y aplicando a ellas un esfuerzo de tracción continua y lentamente creciente hasta llegar a la rotura. Durante el curso del ensayo puede seguirse el alargamiento de una cierta longitud marcada en la probeta (longitud o distancia entre puntos), que vuelve a medirse después que la probeta se ha roto (alargamiento de rotura), y también entonces se mide la sección última de la probeta. De todos estos datos se deduce las propiedades de tracción. Basándose en la figura 1.19, el ensayo de tracción nos entrega los siguientes datos: Do: Diámetro inicial. Df: Diámetro mínimo después de la rotura

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PROPIEDADS DE LA TRACCION La resistencia a la tracción se calcula dividiendo la carga máxima que ha sufrido la probeta antes de romperse por la sección transversal inicial de la misma. Esta magnitud se emplea con gran frecuencia para caracterizar la resistencia de un material, a pesar de que no tiene una importancia fundamental. En el momento en que el material sostiene la máxima carga ha sufrido ya una considerable estricción, y es una sección mucho más pequeña que la inicial la que soporta esa carga máxima, por lo que al referirla a la sección inicial, más grande, resulta una cifra sin un significado físico bien definido. La verdadera resistencia del material se obtendrá si se mide la sección transversal real en el momento de la rotura.

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