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• Dan Rollercoaster Zarate

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23/3/2015

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

PRACTICA DE TEMPLADO

Integrantes: Alberto Olivares Mario Alberto Aguas Mendoza Sergio Hernández Zarate Daniel Alejandro Sánchez Reséndiz José Alejandro Olvera Olvera Luis Ángel

INTRODUCCION Se realizará en el presente reporte una metodología a seguir para llevar a cabo un templado. También se presenta los resultados en la dureza obtenida después del tratamiento y una comparación de acabado superficial logrado en diferentes medios de enfriamiento.

FUNDAMENTOS Generalidades El temple de un acero es el enfriamiento rápido desde la temperatura de austenización con el cual se obtiene Mar tensita como producto de la transformación de la Austenita.

Objetivo  Aumentar la dureza de un acero al bajo carbono, mediante templado. 

Observar y comparar los distintos acabados superficiales en función del medio de enfriamiento utilizado para el temple.

Proceso

Precalentamiento (Lento)

Calentameinto por arriba de AC3 o AC1

Mantenimiento corto

Enfrimiento Rápido

Revenido

MEDIOS DE ENFRIAMIENTO NOTA: Las piezas dentro del agua se deben agitar para impedir que el vapor producido haga de aislante térmico y retarde el enfriamiento

Agua

Salmuera

Aceite

•En el agua pura son frecuentes los defectos de aparición de puntos blandos, por lo tanto se emplean soluciones salinas en lugar de agua.

•Se emplea para templar aceros al carbono. •Es la mejor opción puesto que reduce la etapa de vapor, la cual no enfria la pieza.

•Se emplea para aceros aleados. •La velocidad de enfriamiento con aceite (base mienral), es más lenta que con el agua y depende de la viscosidad. •Se consigue un temple más suave y uniforme.

•Separa con mucha facilidad la cascarilla Sosa Caustica

Polimero

Metales Fundidos

Gases

•Solucion agua y polimero utilizada en temple por inducción. •Indice de retraccion es el parametro que indica la condicion de uso del fluido

•Tratamientos Isotermicos •Sólo presenta fase de convección •Todos los Aceros aleados

•Solo es presnete en hornos de vació •La calidad de las piezas es mucho mejor (brillante) •Es recomendada para aceros de Alta Aleación

Fases del Enfriamiento

Vapor

Ebullisión

Conducción/Convección

Vapor: •

El enfriamiento se produce por producción o radiación a través de esta capa, es una fase lenta, ya que los vapores conducen mal el calor, con el riesgo de que queden puntos blandos al templar las piezas.

•

Cuanto mayor es la temperatura del líquido de temple, mayor es la duración de la fase vapor.

•

En agua pura es más larga que en las soluciones de sales debido a que en éstas hay menos gases disueltos, y la vaporización local produce cristales de la sal que ejercen efectos mecánicos sobre la adherencia del vapor y la hacen más breve.

Ebullición •

Las burbujas son arrastradas por la convección hasta ser re-absorbidas por el líquido circundante.

•

Esta fase extrae el calor con velocidad; es la de máxima importancia en el temple y debe ser lo suficiente para producir el endurecimiento.

•

Durante ella no hay peligro de agrietamientos porque se mantiene la estructura austenítica, al menos parcialmente, hasta la temperatura más baja.

•

La pendiente es mayor en el temple en agua que en aceite y por lo tanto, menor el tiempo de enfriamiento

Conducción/Convección •

Cuando la pieza se enfría, aproximadamente a la temperatura de ebullición del líquido, empieza la fase de convección y conducción, que continúa el enfriamiento, pero mucho más lentamente que en la fase de ebullición.

•

El agua enfría más rápidamente que el aceite, pero aquí es una desventaja, pues el enfriamiento demasiado rápido puede provocar fisuras y distorsión

Mantenimiento: Para mantener la coherencia y menos dependencia de las variaciones en el tiempo, los componentes generalmente son templados por 1 a 2 h. Los niveles de dureza producida por ciclos de templado muy cortos, como en el templado por inducción, serían bastante sensibles tanto a la temperatura alcanzada y el tiempo a la temperatura. (Hand Book p.297)

Dureza vs %Carbono La máxima dureza obtenida en aceros depende exclusivamente de la concentración de carbono.

Objetivos Específicos: 1.-Realizar un temple a un Acero para aumentar la dureza 2.- Seleccionar un medio de enfriamiento 3.-Obserbar la calidad superficial que deja el medio de enfriamiento en comparación con otros 4.-Determinar el tiempo en que dura cada etapa (Vapor, Ebullición y Convección/Conducción) de enfriamiento

PROCEDIMEINTO 1.- Medición de dureza: Antes de templar la muestra será necesario revisar su dureza mediante un durómetro:

2.- Precalentamiento, Calentamiento y Mantenimiento: Meter al horno nuestra muestra con las siguientes especificaciones: Temperatura 920°C

Tiempo de Mantenimiento 1 hora aprox.

3.-Enfriamiento En una cubeta con el líquido escogido sumergir la pieza y tomar un video para posteriormente observar las fases del enfriamiento y poder determinar el tiempo de cada faceta.

4.-Calidad Superficial Observar la calidad superficial provocado por el medio de enfriamiento, y compararlo con el de los demás equipos.

5.- Medición de dureza después del tratamiento Sera necesario medir la dureza de nuestra muestra una vez templada y limpiada.

RESULTADOS DUREZA Antes del Temple 6.25 HRC

Después del temple 30.4 HCR

FASES DE ENFRIAMEINTO FACE Vapor Ebullición Conducción/Convección

Tiempo N/A 3 seg. Aprox. 14 seg. Aprox.

SUPERFICIE Antes del Temple La pieza cuenta con una superficie uniforme en todas sus caras.

Después del Temple La pieza cuenta con irregularidades en su superficie pues cuenta con algunas manchas (cascarilla) en algunas de sus caras.

SUPERFICIES Y MEDIOS DE ENFRIAMIENTO SUPERFICIE

MEDIO DE ENFRIAMIENTO

POLIMERO

ACEITE

AGUA

CONCLUSIONES 1.-La dureza depende del %de Carbono y el % de Martensita. la formación de Martensita depende mucho de la temperatura, los elementos de aleación (estabilizadores de Austenita) y el medio de enfriamiento (tiempo de enfriamiento). Para nuestro caso la dureza no fue realmente grande debido a que es un acero al bajo carbono, sin embargo si hubo aumento, el cual se corroboró con el durómetro. 2.- Otro factor importante que es el acabado superficial, está fuertemente influenciado por el medio de enfriamiento, como ejemplo se puede comparar el enfriamiento en agua y en aceite con respecto a su acabado. Ya que el enfriamiento en agua es más brusco que en aceite el acabado de la pieza en el primer método es de menor calidad, presentando irregularidades (cambio de color, descamación). 3.- Visto desde el punto de manufactura el medio de enfriamiento influye después en gastos para obtener el acabado deseado. Se notó que hay una relación entre el costo del medio de enfriamiento y el acabado, ya que mientras más económico era menor era la calidad del acabado.