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MECANICA DE MATERIALES LABORATORIO Nº 6 TRATAMIENTOS TERMICOS

APELLIDOS Y NOMBRES JUAN CARLOS CHIQUE PEREZ JOSEP COAYLA VELARDA ROBERTO MARTINEZ ENRIQUEZ ALEX ZUNIGA CHAHUA LUIS PINO REAÑO

Alumnos

PROFESORA PROGRAMA PROFESIONA L

ARTEMIA LOAYZA PESADA

GRUPO

D

INTRODUCCION

Se conoce como tratamiento térmico el proceso que comprende el calentamiento de los metales o las aleaciones en estado sólido a temperaturas definidas, manteniéndolas a esa temperatura por suficiente tiempo, seguido de un enfriamiento a las velocidades adecuadas con el fin de mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los sólidos cerámicos.

OBJETIVOS

    

Poder diferencia los tres tipos de tratamiento térmico: temple recocido y revenido Conocer el procedimiento de temple como tratamiento térmico Aprender el funcionamiento del durómetro Conocer tratamientos térmicos y su efecto sobre los materiales sometidos Conocer las distintas zonas de dureza

MARCO TEORICO El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producen en el material, tanto en los aceros como en las aleaciones no férreas, y ocurren durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos establecidos. Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro-carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos. Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, ya que con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto al desgaste como a la tensión. Los principales tratamientos térmicos son:  Temple: Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950 °C) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en un medio como agua, aceite, etcétera.  Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Se distingue básicamente del temple en cuanto a temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.  Recocido: Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenitización (800-925 °C) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.  Normalizado: Tiene por objeto dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.

ANALISIS DE TRABAJO SEGURO

PASOS BASICOS DEL TRABAJO Selección de materiales para el ensayo Corte de las probetas con la sierra eléctrica industrial

DAÑO (RIESGO) PRESENTE EN CADA CASO Riesgo de caída de los materiales

3

Calentamiento de la pieza

Quemaduras con la llama, intoxicación

4

Enfriamiento de la pieza en agua o aceite

Quemaduras por salpicadura

5

Recolección de las probetas

Sin daño alguno

Nº 1 2

Cortarnos con la sierra eléctrica industrial

CONTROL DE RIESGO Tener cuidado con el manejo y uso de los materiales. No acercar las manos cuando funciona la maquina usar guantes Usar guantes de cuero, mascarilla con filtros para gases. Usar guantes, tenazas para transportar la pieza caliente, mantener una distancia prudente al momento de arrojar la pieza para su enfriamiento. Guardar las piezas separando las que se enfriaron en agua y aceite.

Materiales, reactivos, equipos y herramientas

NOMBRE

6 PROBETAS DE ACERO DE 25 mm

MATERIAL

TORNO

SIERRA ELECTRICA INDUSTRIAL

MEDIDOR DE DUREZA

EQUIPO OXICORTE

PROCEDIMIENTO 1) Se corta 6 probetas de 2.5 x 6 mm, 2) Refrenado de las probetas con el torno, se coloca el extremo de la pieza en el cabezal del torno y luego se efectúa el refrenado con un ángulo de 60 grados perpendicular al eje. 3) Medimos la dureza de la probeta con un durómetro portátil, presionamos el dip, el equipo rebotara y dará valores sobre la dureza, hacemos cinco veces la prueba el equipo nos botara un valor promedio.

4) Calentamiento de la pieza, tratamiento en agua y aceite, calentamos las probetas hasta que adquieran un color rojo, rojo cerezo y naranja oscuro, 3 probetas se enfrían en agua y las otras 3 piezas se enfrían en aceite. Calentamiento de la probeta

tratamiento en agua/aceite

RESULTADO AL ENFRIAR LAS PROBETAS ENFRIANDO EN AGUA

ENFRIADO EN ACEITE

Las propiedades mecánicas cambian al ser sometidas las probetas a diferentes temperaturas. 5) Medimos nuevamente la dureza de las probetas e interpretamos los resultados obtenidos. DUREZA DE LA PROBETA ENFRIADA EN AGUA

DUREZA DE LA PROBETA ENFRIADA EN ACEITE

INCREMENTA DUREZA DE LAS PROBETAS SOMETIDAS A TRATAMIENTO, LAS ENFRIADAS EN ACEITE TIENEN MAYOR DUREZA QUE LAS PROBETAS ENFRIADAS EN AGUA, DEBIDO A QUE TIENE MAYOR CANTIDAD DE CARBONO EN SU COMPOSICION.

OBSERVACIONES     

Si no usábamos la sierra eléctrica industrial, podíamos cortar las probetas con un arco de sierra manual colocando la pieza en un banco de mesa. Mediamos cinco veces la dureza de la probeta, porque el durómetro nos arrojaba un valor promedio, para tener un valor más exacto de la dureza analizada El durómetro tenía como unidades HV Observamos que la probeta al enfriarlo en aceite salía fuego y bastante humo debido a una reacción química que se producía El enfriamiento de la probeta en agua es más rápida que el aceite esto debido a la mayor densidad que tiene el agua.

CONCLUSIONES    

El tratamiento térmico se utiliza para modificar las propiedades mecánicas de los materiales, este cambio se produce en su composición y granulometría. El tratamiento que realizamos con las probetas sirvió para aumentar la dureza Si sometemos el acero al templado, cambia su estructura cristalina y así aumenta su dureza El color que calentamos las probetas es proporcional a la temperatura a la que le estamos sometiendo.

    

Aprendimos a medir la dureza por medio de un durómetro portátil Tener en cuenta el punto de fusión del material al momento de realizar el tratamiento térmico. El tratamiento térmico no modifica las propiedades químicas del material. La velocidad de calentamiento era lenta debido a la cantidad de carbono que tenía las probetas Las probetas son quebradizas y frágiles debido a que aumento su dureza

APLICACIONES FUNDICIONES

TRATAMIENTO TERMICO EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

BIBLIOGRAFIA/WEBGRAFIA

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https://es.slideshare.net/KarlaCarballoValderr/tratamientos-trmicos-72275280

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https://hornosindustriales.cl/info_site/Tratamientos%20Termicos%20-%20hornos%20industriales%20ltda.pdf



http://www.nzdl.org/gsdlmod?e=d-00000-00---off-0gtz--00-0----0-10-0---0---0direct-10---4-------0-1l--11-en-50--20-about---00-0-1-00-0--4----0-0-11-10-0utfZz-8-00&a=d&cl=CL2.7&d=HASH014e32ed215adb38c797ca07.3

ANEXO TRATAMIENTOS QUIMICOS DE LOA METALES LIMPIEZA DE LOS ACEROS INOXIDABLES

El desengrasado químico prepara la superficie de los materiales antes de cualquier tratamiento, la superficie debe estar uniformemente limpia para que el tratamiento pueda ser homogéneo, también se puede adicionar aditivos para mayor penetración en la limpieza.

DECAPADO DEL ACERO INOXIDABLE

El decapado sirve para descontaminar las superficies en acero inoxidable tras las operaciones de fabricación (soldadura, pulido, etc....) Estas operaciones alteran y contaminan la capa protectora de óxido de cromo. Para evitar la corrosión, la capa de óxido debe ser disuelta mediante un decapado químico. Este decapado puede realizarse en nuestros talleres mediante inmersión o mediante pulverización en función de la forma de las piezas a tratar. En las instalaciones de nuestros clientes, la operación de decapado de las canalizaciones se realiza mediante circulación interna, aspiración, pulverización o goteo.