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TEMAS SELCTOS DE MANOFACTURA SERIE PARA EXTRAORDINARIO UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL FACULTAD DE INGENIERÍA

Luis Alberto Aldama 06/12/2018

SALAMANCA RUBIO JOSE LUIS

“SERIE DE TRATAMIENTOS TÉRMICOS INDUSTRIALES PARA ALEACIONES DE

HIERRO” REACTIVOS

1. Aspectos generales de los tratamientos térmicos. Metalurgia Física Diagrama TTT Polimorfismo Reacciones en fase sólida Rapidez de reacción Imperfecciones en cristales Recocido y tratamientos de homogenización Curva esfuerzo deformación Cuantificación de las fases Diagrama de fases Procesos de Precipitación Comportamiento elástico de los materiales Primera ley de Fick Segunda ley de Fick Defectos puntuales Comportamiento plástico de materiales metálicos Transformación de fase

Tratamiento térmico Solución sólida de metal Plano cristalino Fases del sistema hierro-carbono Crecimiento de grano Recristalización

II. Conteste los problemas planteados a continuación 1.-¿Cuál es la diferencia entre impureza substitucional e impureza intersticial en un aluminio? 2.-¿Por qué la deformación en frío ocasiona cambios en las propiedades mecánicas de los metales? 3.-Desde el punto de vista práctico, en un tratamiento térmico de recuperación se liberan esfuerzos, explique desde este punto de vista el tratamiento térmico de temple. 4.- En un proceso típico de laminado en caliente se produce una deformación en una fracción de segundo. Explique porque la temperatura de ésta operación debe ser sensiblemente mayor que la temperatura de recristalización usual. 5.-Cuál es el factor esencial que origina el crecimiento de granos en un material policristalino? 6.- ¿Qué procesos debe sufrir una frontera que contribuya a la recristalización de un metal trabajado en frio? 7.-Según la temperatura (y el tiempo) de recocido de un metal trabajado en frío, el resultado principal puede ser recuperación en vez de recristalización. ¡Cuál es la diferencia esencial entre estos dos procesos? 8.- ¿Por qué el acero cromo-molibdeno, en términos generales, es el material elegido para tubos que trabajaran a temperaturas cercanas a 500°C (con preferencia al X-750, por ejemplo) aunque este último material tiene propiedades superiores. 9.- ¿Por virtud de qué mecanismos puede un precipitado coherente (pero no uno incoherente) aumentar la resistencia mecánica de un material? 10.- ¿Cuál es el principal objeto de revenir un acero templado? 11.- ¿Por qué los materiales fallan bajo tensión? 12.- ¿Qué problemas impactan la selección de materiales y el diseño? 13.- ¿Qué tipo de defectos se presentan en los cristales? ¿Qué afectan?

14.- ¿Qué ventajas ofrecen las aleaciones? 15.-Describa el papel que juega el Níquel y el Cromo en los aceros inoxidables III. Relacione las dos columnas 1.- Delta ferrita 2.- Cementita 3.- Impureza 4.- Martensita 5.- Bainita inferior 6.- Perlita

( ) Fase en equilibrio que no tiene estructura metálica, sino de compuesto químico covalente. ( ) fase en no equilibrio que se forma cuando se enfría una pieza de acero previamente austenitizado hasta la parte inferior de la zona de transformación bainitica ( ) Fase en no equilibrio que se forma al enfriar a una velocidad mayor que la velocidad critica del temple de un acero previamente calentado ( ) Fase en equilibrio. Estructura que tiene el hierro en los aceros al iniciar la solidificación; su acomodo atómico y sus propiedades son similares a las de la ferrita. ( ) Fase en equilibrio formada por capas alternadas de ferrita y cementita. Corresponde al eutectoide del diagrama de hierro- carburo de hierro ( ) Elementos presentes en los metales que se pueden modificar sus propiedades en forma indeseable y que nunca se adicionan deliberadamente

IV. Dibuja los siguientes diagramas de equilibrio de fases.

1. Cu-Al 2.- Au-Cu 3.-Fe-Al 4.-Fe-C 5.-Al-Si V. Selecciona y escribe la palabra técnica que corresponda al significado que se proporciona en cada enunciado: Recuperación

Cementación

Prueba de templabilidad Martensita Carburización

Austenita Empape Impurezas

Elementos de aleación Precalentamiento Prueba Jómini Relevado de esfuerzos

1.- Primera fase de la transformación que sufren los metales en el tratamiento térmico de recristalización después de la deformación en frió. Se caracteriza por un descenso de la dureza del metal sin que haya cambios metalográficos apreciables en la observación microscópica. R= 2.- Calentamiento por debajo de la temperatura AC 1 que se da a los aceros a los que se les va a realizar un tratamiento térmico de transformación (temple, normalizado, recocido suave) antes de llevarlos a la temperatura de austenización con el fin de evitar el choque térmico causado por la transformación inhomogénea en partes con diferente estructura o espesor. R= 3.-Tratamiento que tiene por objetivo incrementar el carbón en la superficie hasta el grado de formar una capa de carburo de hierro y/o de aleantes. El objetivo es tener una superficie de muy alta dureza mientras que los núcleos se mantienen con un alta tenacidad. Este tratamiento se puede llegar a tener profundidades de difusión de carbón hasta de 0.70”. normalmente este tratamiento se lleva a cabo a una temperatura de 900 a 950°C.R= 4.-Fase en no equilibrio que se forma al enfriar a una velocidad mayor que la velocidad crítica de temple de un acero previamente calentado a una temperatura superior a AC3 y por ende transformado en austenita. Es

la fase más dura que puede tener un acero y su dureza máxima posible. R

5.-Elementos presentes en los metales que pueden modificar sus propiedades en forma indeseable y que nunca se adicionan deliberadamente. En las especificaciones siempre se indican con un soo número que da la máxima concentración posible. R 6.-Prueba estandarizada con la cual se determina la profundidad de temple de los aceros. R VI. Escribir el procedimiento para soldar los siguientes materiales:

1.-Acero dúctil para revestimiento con bajo coeficiente de fricción.} 2.-Aplicación de un revestimiento duro, especial para la industria azucarera. 3.- Aplicación de un revestimiento para presión, alto impacto y abrasión

VII. Describa los pasos a seguir para realizar tratamientos térmicos en aceros.

1. Tratamientos de recocido y normalizado. 2. Tratamientos de temple y revenido 3. Medios para el templado y equipos empleados. 4. Tratamientos térmicos por inducción. 5. Tratamiento térmico de aceros para herramientas. 6. Tratamientos térmicos superficiales 8. Revenido los aceros 9. Tratamientos termoquímicos 10. Tratamientos térmicos para uniones soldadas. 11. Tratamientos térmicos al vacío.

VIII. Desarrolle los siguientes temas relacionados a los tratamientos térmicos 1. Tipos y construcción de los hornos para tratamiento térmico de aceros. 2. Efecto de las diferentes atmósferas de los hornos de tratamiento térmico. 3. Imperfecciones asociadas con los tratamientos térmicos de los aceros. 4. Efecto de los elementos de aleación en las aleaciones de hierro

RESPUESTAS

I. METALURGIA FÍSICA Está centrada principalmente en el procesamiento y estudio de materiales metálicos estructurales, de los que se requieren buenas propiedades mecánicas en condiciones de servicio. Destaca la actividad en aleaciones ligeras, materiales compuestos, intermetálicos, aceros superbainíticos, aceros microaleados, aleaciones ODS, biomateriales, etc... Sus aplicaciones son numerosas en transporte, energía y salud.

DIAGRAMA TTT Un diagrama TTT (temperatura, tiempo, transformación) o curva S resume las posibles transformaciones de la austenita para cada acero, imprescindibles tanto para el diseño de tratamientos térmicos como para la interpretación de las microestructuras resultantes después de los mismos. Su construcción experimental se realiza mediante un determinado número de muestras de acero que, previamente austenizadas, se enfrían en baños de sales a diferentes temperaturas y tiempos determinados. La microestructura obtenida en cada una de las muestras se analiza y representa, obteniéndose así el diagrama TTT para ese acero.

POLIMORFISMO El polimorfismo es la capacidad de un material sólido de existir en más de una forma o estructura cristalina. El polimorfismo se encuentra posiblemente en cualquier material cristalino incluyendo polímeros, minerales y metales, y se relaciona con la alotropía, referida a elementos químicos. La morfología completa de un material se describe mediante polimorfismo y otras variables tales como hábito cristalino, fracción amorfa o defectos cristalográficos. El polimorfismo es relevante para los campos de la farmacéutica, agroquímicos, pigmentos, colorantes, alimentos y explosivos. Cuando existe polimorfismo como resultado de la diferencia de empaquetamiento cristalino, se denomina polimorfismo de empaquetamiento. El polimorfismo también puede deberse a la existencia de diferentes confórmeros de la misma molécula en polimorfismo conformacional. En el seudopolimorfismo los diferentes tipos de cristal son el resultado de hidratación o solvatación. Esto se conoce más correctamente como solvatomorfismo cuando diferentes solutos tienen diferentes fórmulas químicas. Un ejemplo de un polimorfo orgánico es la glicina, que es capaz de formar cristales monoclínicos y hexagonales. La sílice es conocido por formar muchos polimorfos, el más importante de los cuales son αcuarzo, β- cuarzo, tridimita, cristobalita, coesita y stishovita. Un ejemplo clásico es el par de minerales calcita y aragonita, ambas formas de carbonato de calcio.

RAPIDEZ DE REACCIÓN La velocidad de reacción se define como la cantidad de sustancia que se transforma en una determinada reacción por unidad de volumen y tiempo. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que puede tardar muchos años, pero la combustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundos.

DEFECTOS CRISTALINOS El defecto puntual más simple es la vacante, hueco creado por la pérdida de un átomo que se encontraba en esa posición. Las vacantes pueden producirse durante la solidificación como resultado de perturbaciones locales durante el crecimiento de los cristales, o pueden ser debidas a reordenaciones atómicas en un cristal ya formado como consecuencia de la movilidad de los átomos. Los defectos de línea, o dislocaciones, en sólidos cristalinos son defectos que dan lugar a una distorsión de la red centrada en torno a una línea. Las dislocaciones se crean durante la solidificación de los sólidos cristalinos.

También se pueden formar por deformación plástica del sólido cristalino, por condensación de vacantes y por emparejamiento atómicos incorrectos en soluciones sólidas. Los dos principales tipos de dislocaciones son el tipo de cuña y el tipo helicoidal. Los límites de grano son defectos interfaciales en materiales policristalinos, son límites que separan granos o cristales de diferentes orientaciones. En los metales los límites de grano se crean durante la solidificación cuando los cristales se han formado a partir de diferentes núcleos que crecen simultáneamente juntándose unos a otros. La forma de los límites de grano viene determinada por las restricciones impuestas por el crecimiento de los granos más próximos. El límite de grano es una región estrecha entre dos granos de unos dos a cinco diámetros atómicos de anchura y es una región de átomos con cierto desalineación entre granos adyacentes.

El tamaño del grano de materiales policristalinos es importante porque la cantidad de superficie del límite de grano tiene un efecto significativo en muchas propiedades de los metales, específicamente en la resistencia.

La difusión se puede definir como el mecanismo por el cual la materia es transportada a través de la materia. Los átomos en gases, líquidos y sólidos están en constante movimiento y se desplazan tras un período de tiempo. En los gases, el movimiento de los átomos es relativamente rápido como podemos apreciar en el rápido avance de los olores desprendidos al cocinar o del humo del tabaco. Los movimientos atómicos en los líquidos son, en general, más lentos que en los gases como puede observarse al seguir el movimiento de un pigmento en agua líquida. En los sólidos el movimiento de los átomos está restringido debido a su enlazamiento en posiciones de equilibrio.

RECOCIDO PARA HOMOGENEIZACIÓN En el recocido de homogeneización, propio de los aceros hipoeutectoides, la temperatura de calentamiento es la correspondiente a +200 °C sin llegar en ningún caso a la curva de sólidos, realizándose en el propio horno el posterior enfriamiento lento, siendo su objetivo principal eliminar las heterogeneidades producidas durante la solidificación.

CURVA ESFUERZO DE DEFORMACIÓN

DIAGRAMA DE FASES Se denomina diagrama de fase o diagrama de estados de la materia, a la representación entre diferentes estados de la materia, en función de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado. Los diagramas de equilibrio pueden tener diferentes concentraciones de materiales que forma una aleación a distintas temperaturas. Dichas temperaturas van desde la temperatura por encima de la cual un material está en fase líquida hasta la temperatura ambiente y en que generalmente los materiales están en estado sólido.

PROCESO DE PRECIPITACIÓN La precipitación es un proceso de obtención de un sólido a partir de una disolución. Puede realizarse por una reacción química, por evaporación del disolvente, por enfriamiento repentino de una disolución caliente, o por cambio de polaridad del disolvente. El sólido así obtenido se denomina precipitado y puede englobar impurezas. En general será necesario cristalizarlo y recristalizarlo. La precipitación encuentra aplicación en la separación de un componente de una mezcla de compuestos, ya sea por reactividad o bien por distinta solubilidad en un determinado disolvente. La precipitación es cualquier producto de la condensación del vapor de agua atmosférico que se deposita en la superficie de la Tierra. Ocurre cuando la atmósfera (que es una gran solución gaseosa) se satura con el vapor de agua, y el agua se condensa y cae de la solución (es decir, precipita). El aire se satura a través de dos procesos: por enfriamiento y añadiendo humedad. La precipitación que alcanza la superficie de la tierra puede producirse en muchas formas diferentes, como lluvia, lluvia congelada, llovizna, nieve, aguanieve y granizo. La virga es la precipitación que comienza a caer a la tierra pero que se evapora antes de alcanzar la superficie.

COMPORTAMIENTO ELÁSTICO DE LOS MATERIALES La elasticidad es estudiada por la teoría de la elasticidad, que a su vez es parte de la mecánica de sólidos deformables. La teoría de la elasticidad (TE) como la mecánica de sólidos (MS) deformables describe cómo un sólido (o fluido totalmente confinado) se mueve y deforma como respuesta a fuerzas exteriores. La diferencia entre la TE y la MS es que la primera solo trata sólidos en que las deformaciones son termodinámicamente reversibles y en los que el estado tensiones en un instante dado dependen solo de las deformaciones en el mismo punto y no de las deformaciones anteriores (ni el valor de otras magnitudes en un instante anterior). La propiedad elástica de los materiales está relacionada, como se ha mencionado, con la capacidad de un sólido de sufrir transformaciones termodinámicas reversibles e independencia de la velocidad de deformación (los sólidos viscoelásticos y los fluidos, por ejemplo, presentan tensiones dependientes de la velocidad de deformación). Cuando sobre un sólido deformable actúan fuerzas exteriores y éste se deforma se produce un trabajo de estas fuerzas que se almacena en el cuerpo en forma de energía potencial elástica y por tanto se producirá un aumento de la energía interna. El sólido se comportará elásticamente si este incremento de energía puede realizarse de forma reversible, en este caso se dice que el sólido es elástico.

PRIMERA LEY DE FICK La primera ley de Fick relaciona al flujo difusivo con la concentración bajo la asunción de un estado estacionario. Esta ley postula que el flujo va desde una región de alta concentración a las regiones de baja concentración, con una magnitud que es proporcional al gradiente de concentración (derivada espacial), o en términos más simples el concepto de que el soluto se moverá desde una región de alta concentración a una de baja concentración atravesando un gradiente de concentración. En una única dimensión (espacial), la ley toma la forma:

donde:



J es el "flujo difusivo", del cual el análisis dimensional nos muestra que se trata de cantidad de sustancia por unidad de área, por unidad de tiempo, una forma usual de expresarlo sería

, J mide la cantidad de sustancia que



fluye a través de una unidad de área durante un intervalo de una unidad de tiempo. D es el coeficiente de difusión o difusividad. Su dimensión es de área por unidad de tiempo, por lo que unas unidades típicas para expresarlo podrían ser

.



es la concentración, en la cual la dimensión es de cantidad de sustancia



por unidad de volumen. Puede ser expresada en unidades de . X es la posición, dado en dimensiones de longitud. Puede ser expresado en la unidad.

SEGUNDA LEY DE FICK La segunda ley de Fick predice la forma en que la difusión causa que la concentración cambie con el tiempo. Se trata de una ecuación diferencial parcial que en una dimensión se escribe:

Donde: 

es la concentración en dimensiones de cantidad de sustancia longitud, por

ejemplo t.  t es tiempo [s]  

es una función que depende de la localización X y el tiempo

D es el coeficiente de difusión en dimensiones de longitud x es la posición (longitud)

COMPORTAMIENTO PLÁSTICO La plasticidad de los materiales está relacionada con cambios irreversibles en esos materiales. A diferencia del comportamiento elástico que es termodinámicamente reversible, un cuerpo que se deforma plásticamente experimenta cambios de entropía, como desplazamientos de las dislocaciones. En el comportamiento plástico parte de la energía mecánica se disipa internamente, en lugar de transformarse en energía potencial elástica. En general un modelo de plasticidad requiere definir varios elementos: 

En primer lugar, en el espacio de tensiones principales se requiere definir la llamada región de tensiones admisibles, que será un conjunto cerrado (y





posiblemente compacto) de dicho espacio de tensiones. La frontera de dicho conjunto usualmente se denomina superficie de fluencia. Para puntos del sólido cuyas tensiones principales estén contenidas en el interior de la región de tensiones admisibles el comportamiento es elástico. Sin embargo, para puntos de la superficie de fluencia es necesario definir una "regla de flujo" que explicita cómo aumentarán la deformación plástica en función de la tasa de aumento de la tensión y otros parámetros internos si se aumenta la solicitación sobre un material que ha alcanzado su límite de fluencia. Los modelos de plasticidad imperfecta requerirán la definición de un conjunto de variables internas que den cuenta del endurecimiento y del desplazamiento de la región de tensiones admisibles a lo largo del tiempo en función de las tasas de aumento de las otras variables.

TRANSFORMACIÓN DE FASE En termodinámica, una transición de fase es la transformación de un sistema termodinámico de una fase a otra. Un ejemplo son los cambios de estado (transiciones entre los estados de agregación de la materia), aunque el concepto también se refiere a cualquier otra transformación entre fases. Ejemplos:       



Cambios de estado: Transiciones entre los estados de agregación de la materia: sólido, líquido, gas y plasma, en una sustancia. Una transformación eutéctica, en la que los dos componentes de la mezcla cambian de estado de agregación. La transición entre las fases ferromagnética y paramagnética. La aparición de superconductividad en algunos metales, por debajo de la temperatura crítica. La transición entre algunas estructuras moleculares, o entre algunas estructuras cristalográficas. La condensación de Bose-Einstein. En los primeros instantes del universo, ruptura de simetrías en las leyes físicas conforme se enfría el universo:  Ruptura de la gran unificación.  Separación fuerza débil-fuerza electromagnética. En el universo primitivo:  Desacople de los neutrinos.  Nucleosíntesis  Desacople radiación-materia.

TRATAMIENTO TÉRMICO Se conoce como tratamiento térmico al conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión, de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus propiedades 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 cerámicos.

SOLUCIÓN SÓLIDA DEL METAL Una solución sólida es más solutos en un disolvente.

una solución en

estado

sólido

de

uno

o

El soluto puede incorporarse dentro de la estructura cristalina del disolvente bien mediante sustitución, reemplazando cada átomo del disolvente por un átomo del soluto (y formará una solución sólida sustitucional), o bien de forma intersticial, encajándose los átomos de soluto dentro del espacio que hay entre los átomos del disolvente. Ambos tipos de solución sólida afectan a las propiedades del material ya que distorsionan, aunque sea poco, la estructura cristalina y porque perturban la homogeneidad física y eléctrica del material disolvente.

PLANOS CISTALINOS Dirección en la celda a menudo, es necesario referirnos a posiciones específicas en las redes cristalinas. Esto es especialmente importante para metales y aleaciones con propiedades que varían con la orientación cristalográfica. Para cristales cúbicos los índices de las direcciones cristalográficas son los componentes vectoriales de las direcciones resueltos a lo largo de cada eje coordenado y reducido a los enteros más pequeños. Para indicar en un diagrama la dirección en una celda cúbica unitaria dibujamos un vector de dirección desde el origen (que es normalmente una esquina de la celda cúbica) hasta que sale la superficie del cubo. Las coordenadas de posición de la celda unidad donde el vector de posición sale de la superficie del cubo después de ser convertidas a enteros son los índices de dirección. Los índices de dirección se encierran entre corchetes sin separación por comas.

DIAGRAMA DE ESTADOS HIERRO-CARBONO En el diagrama de equilibrio o diagrama de fases hierro-carbono (Fe-C) (también diagrama hierro-carbono), se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente, de modo tal que los procesos de difusión (homogeneización) tengan tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos — temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por diversos métodos.

CRECIMIENTO DE GRANO El tamaño de grano tiene un notable efecto en las propiedades mecánicas del metal. Los efectos del crecimiento de grano provocados por el tratamiento térmico son fácilmente predecibles. La temperatura, los elementos aleantes y el tiempo de impregnación térmica afectan el tamaño del grano. En metales, por lo general, es preferible un tamaño de grano pequeño que uno grande. Los metales de grano pequeño tienen mayor resistencia a la tracción, mayor dureza y se distorsionan menos durante el temple, así como también son menos susceptibles al agrietamiento. El grano fino es mejor para herramientas y dados. Sin embargo, en los aceros el grano grueso incrementa la endurecibilidad,

la cual es deseable a menudo para la carburización y también para el acero que se someterá a largos procesos de trabajo en frío. Todos los metales experimentan crecimiento de grano a altas temperaturas. Sin embargo, existen algunos aceros que pueden alcanzar temperaturas relativamente altas (alrededor de 1800 F o 982 C) con muy poco crecimiento de grano, pero conforme aumenta la temperatura, existe un rápido crecimiento de grano. Estos aceros se conocen como aceros de grano fino. En un mismo acero puede producirse una gama amplia de tamaños de grano. RECRISTALIZACIÓN La recristalización es un proceso que se obtiene mediante calentamiento, en el que los granos deformados se sustituyen por un nuevo conjunto de granos que forman núcleo y crecen hasta que los granos originales han sido completamente consumidos. II. 1.  Intersticial: El defecto intersticial es cuando un átomo extra se introduce en un lugar de la estructura cristalina donde no se encuentra normalmente.  Substitucional: En este defecto se sustituye un átomo de la estructura cristalina por otro. Se debe tomar en cuenta que el radio del átomo no debe ser diferente de un 15% ya sea en mayor o menor proporción ya que podrían ocurrir perturbaciones en el material. Un átomo de mayor radio hará que los átomos vecinos sufran una compresión, y un átomo sustituido de menor radio hará que los átomos vecinos sufran una tensión. 2. En este defecto se sustituye un átomo de la estructura cristalina por otro. Se debe tomar en cuenta que el radio del átomo no debe ser diferente de un 15% ya sea en mayor o menor proporción ya que podrían ocurrir perturbaciones en el material. Un átomo de mayor radio hará que los átomos vecinos sufran una compresión, y un átomo sustituido de menor radio hará que los átomos vecinos sufran una tensión. 3. El mecanizado y el corte, así como la deformación plástica, provocan una acumulación de tensiones en el material. Tales tensiones podrían provocar cambios dimensionales no deseados si se liberan en forma no controlada, como por ejemplo durante un tratamiento térmico posterior. Para minimizar las tensiones tras el mecanizado y el riesgo de que el componente sufra cambios de dimensión, puede realizarse la eliminación de tensión. La eliminación de tensión se realiza normalmente después del desbaste pero antes del acabado final, como el pulido o el esmerilado. Las piezas que tienen tolerancias dimensionales muy limitadas y que serán procesadas

adicionalmente mediante, por ejemplo, nitro-carburación, deben someterse a la eliminación de tensión. Es posible liberar las tensiones de las estructuras soldadas mediante recocido de distensión. 4. En un proceso típico de laminado en caliente se produce una deformación en una fracción de segundo. Explique porque la temperatura de ésta operación debe ser sensiblemente mayor que la temperatura de recristalización usual. El laminado en caliente es producido, calentado y presionado por medio de unos rodillos especiales industriales que tienen como objetivo manipular todo el acero siguiendo ciertos criterios y especificaciones. Esto debido a que cuando se encuentra como metal calentado es más fácil de ser transformado. Es importante recalcar que el acero es un metal más flexible cuando se encuentra en su estado caliente, de esta manera se hace más fácil el trabajo de manipulación. 5. El incremento de la temperatura. 6. Cuando se deforma plásticamente un metal a temperaturas bastante inferiores a la de su punto de fusión, se dice que el metal ha sido trabajado en frío. La mayor parte de la energía empleada en esta deformación se disipa como calor, almacenándose una pequeña fracción como energía de deformación. Ésta última se acumula en forma de dislocaciones y de defectos puntuales, por ejemplo: ruptura de enlaces y vacancias. Como el aumento de densidad de dislocación no es pareja, se producen zonas de mayor densidad, lo que lleva a la generación de celdas. Cuando se calienta este material ocurren dos procesos que disminuyen la energía interna almacenada: • Recuperación • Recristalización Además de los procesos antes mencionados y dependiendo del tiempo y de la temperatura a la que se caliente el material, puede presentarse un tercer proceso denominado crecimiento de grano, éste ocurre cuando se continúa el recocido luego de completarse la recristalización. En un metal completamente recristalizado, la fuerza impulsora para el crecimiento de los granos corresponde a la energía de superficie de bordes de estos. El crecimiento de los nuevos granos se produce por movimiento de la interfase grano recristalizado-grano deformado.

7.

 Recristalización. Aparecen nuevos cristales en la microestructura, los que tienen idéntica composición y estructura reticular que los antiguos granos no deformados.  Recuperación. Se produce el alivio de esfuerzos internos causados por el trabajo en frío, Aniquilación de defectos puntuales, Poligonización, Caída de la resistividad eléctrica (R).

8. Tubos que trabajaran a temperaturas cercanas a 500 °C (con preferencia al X-750, por ejemplo) aunque este último material tiene propiedades superiores. Aceros de baja aleación más populares por el espectro amplio de propiedades útiles en piezas que son sometidas a esfuerzos a un bajo costo. Al templarlo se logra una gran dureza tanto en la superficie como en el núcleo, teniendo además un comportamiento muy homogéneo. 9. El mecanismo de Frank-Read justifica como causa del endurecimiento la mayor dificultad que imponen los precipitados al movimiento de las dislocaciones en la fase matriz. Como en todo proceso de endurecimiento, este es consecuencia del impedimento que experimentan las dislocaciones en su desplazamiento interno. En el caso de precipitación el impedimento no puede ser ocasionado mas que por las partículas precipitadas coherentes. 10. 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. 11. La tensión de rotura se obtiene por lo general realizando un ensayo de tracción y registrando la tensión en función de la deformación (o alargamiento); el punto más elevado de la curva tensión-deformación es la tensión de rotura. Es una propiedad intensiva; por lo tanto su valor no depende del tamaño de la muestra, sino de factores, tales como la preparación, la presencia o no de defectos superficiales, y la temperatura del medioambiente y del material. Las tensiones de rotura rara vez son consideradas en el diseño de elementos dúctiles, pero sin embargo son muy importantes en el diseño de elementos frágiles. Las mismas se encuentran tabuladas para los materiales más comunes tales como aleaciones, materiales compuestos, cerámicos, plásticos, y madera.

12.

        

Resistencia y comportamiento a fatiga Extrusión Soldabilidad Resistencia a los factores atmosféricos Amortiguación de vibraciones Resistencia al impacto y a la abrasión Costo del material Peso Costo de Fabricación

13. Según sean intrínsecos o extrínsecos. • Intrínsecos: Propios del material. Por ejemplo el NaCl presenta defectos al azar traducidos en vacancias de iones sodio y cloro. • Extrínsecos: Que presentan impurezas, es decir, una especie química ajena a los componentes originales de la red se posiciona dentro de esta. Por ejemplo el rubi y esmeralda presentan impurezas de cromo (III) las cuales le generan el color rojo y verde, respectivamente. Según su dimensión se distinguen 4 tipos de defectos:

•

• Puntuales: de 0 dimensiones, afectan a un punto de red, perturbando únicamente a los vecinos más próximos: • Vacante o Vacancia: El defecto vacante aluce a un átomo que se encuentra normalmente en la red cristalina y deja de estarlo, dejando así un espacio vacío. En ocasiones este sitio es ocupado por un electrón, conocido como (centro F); F de la palabra alemana farbe que significa color. • Átomo intersticial: El defecto intersticial es cuando un átomo extra se introduce en un lugar de la estructura cristalina donde no se encuentra normalmente. • Átomo substitucional: En este defecto se sustituye un átomo de la estructura cristalina por otro. Se debe tomar en cuenta que el radio del átomo no debe ser diferente de un 15% ya sea en mayor o menor proporción ya que podrían ocurrir perturbaciones en el material. Un átomo de mayor radio hará que los átomos vecinos sufran una compresión, y un átomo sustituido de menor radio hará que los átomos vecinos sufran una tensión Átomo substitucional grande. • Defecto Frenkel: Este defecto es una combinación entre el defecto de vacancia e intersticial, donde un átomo que se encuentra en un lugar

• • • • • • • • • •

normal de la estructura cristalina salta hacia un lugar intersticial dejando así una vacancia. • Defecto Schottky o de par iónico: Es un par de vacancias que se presentan en los cristales iónicos, donde se debe mantener un equilibrio en la estructura cristalina. Cuando se deja una vacancia de un anión, también debe dejarlo un catión para mantener la electroneutralidad en la red. Un ejemplo común de este defecto es el NaCl. Impurezas. Defectos de antiestructura. • Defectos lineales: se extienden en una dirección, y afectan a una fila de puntos de red: Dislocaciones Defectos de superficie: se extienden en dos dimensiones: Superficie del cristal. Borde, frontera o límite de grano. Defectos de apilamiento. Maclas. • Defectos volumétricos: de 3 dimensiones, distorsionan fuertemente la red. Suelen estar formados por la agrupación de defectos puntuales: Cavidades. Precipitación de fases.

14. Una aleación metálica es un agregado cristalino íntimo de dos o más metales o de metales y no metales que en estado sólido tienen propiedades metálicas y que son totalmente miscibles en estado líquido. Al solidificar. Los componentes se pueden unir entre sí por: • Mezcla • Combinación química • Solución sólida Cuando se mezclan componentes que cristalizan según la misma red cristalina se denomina disolvente al que interviene en mayor proporción y soluto al que lo hace en menor proporción. Cuando los componentes cristalizan en distinta red, se llama disolvente a aquel que cristaliza en la misma red que lo hace la aleación, aunque sea el que interviene en menor proporción y soluto al que cristaliza en distinta red que la aleación. Las ventajas de las aleaciones frente a metales puros: • Mayor dureza y resistencia a la tracción. • Mayor resistencia al roce y a la corrosión. • Menor temperatura de fusión que uno de los componentes, por tanto, mayor colabilidad. 15.

Poseen gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro (los metales puramente inoxidables, que no reaccionan con oxígeno son oro y platino, y de menor pureza se llaman resistentes a la corrosión, como los que contienen fósforo). Sin embargo, esta capa puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno.

III. 1.- Delta ferrita 2.- Cementita * 3.- Impureza * 4.- Martensita 5.- Bainita inferior *

6.- Perlita *

( 4 ) Fase en equilibrio que no tiene estructura metálica, sino de compuesto químico covalente. ( 1 ) fase en no equilibrio que se forma cuando se enfría una pieza de acero previamente austenitizado hasta la parte inferior de la zona de transformación bainitica ( 2 ) Fase en no equilibrio que se forma al enfriar a una velocidad mayor que la velocidad critica del temple de un acero previamente calentado ( 5 ) Fase en equilibrio. Estructura que tiene el hierro en los aceros al iniciar la solidificación; su acomodo atómico y sus propiedades son similares a las de la ferrita. ( 6 ) Fase en equilibrio formada por capas alternadas de ferrita y cementita. Corresponde al eutectoide del diagrama de hierro- carburo de hierro ( 3 ) Elementos presentes en los metales que se pueden modificar sus propiedades en forma indeseable y que nunca se adicionan deliberadamente

IV.

1.

2.

3.

4.

5.

V.

Recuperación

Cementación

Elementos

Prueba

Austenita

de templabilidad Martensita Carburización

de aleación Precalentamien to

Empape Impurezas

Prueba Jómini Relevado de esfuerzos

1. Primera fase de la transformación que sufren los metales en el tratamiento térmico de recristalización después de la deformación en frió. Se caracteriza por un descenso de la dureza del metal sin que haya cambios metalográficos apreciables en la observación microscópica. Austenita. 2. Calentamiento por debajo de la temperatura AC 1 que se da a los aceros a los que se les va a realizar un tratamiento térmico de transformación (temple, normalizado, recocido suave) antes de llevarlos a la temperatura de

austenización con el fin de evitar el choque térmico causado por la transformación inhomogénea en partes con diferente estructura o espesor. R. Precalentamiento 3. Tratamiento que tiene por objetivo incrementar el carbón en la superficie hasta el grado de formar una capa de carburo de hierro y/o de aleantes. El objetivo es tener una superficie de muy alta dureza mientras que los núcleos se mantienen con un alta tenacidad. Este tratamiento se puede llegar a tener profundidades de difusión de carbón hasta de 0.70”. normalmente este tratamiento se lleva a cabo a una temperatura de 900 a 950°C. R. Carburización 4. Fase en no equilibrio que se forma al enfriar a una velocidad mayor que la velocidad crítica de temple de un acero previamente calentado a una temperatura superior a AC3 y por ende transformado en austenita. Es la fase más dura que puede tener un acero y su dureza máxima posible. R. Martensita 5. Elementos presentes en los metales que pueden modificar sus propiedades en forma indeseable y que nunca se adicionan deliberadamente. En las especificaciones siempre se indican con un soo número que da la máxima concentración posible. R. Impurezas 6. Prueba estandarizada con la cual se determina la profundidad de temple de los aceros. R. Prueba Jominy VI. 1. El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa, que utiliza el intenso calor de un arco eléctrico generado entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede o no utilizarse metal de aporte. Se utiliza gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire, para eliminar la posibilidad de contaminación de la soldadura por el oxígeno y nitrógeno presente en la atmósfera. La característica más importante que ofrece este sistema es entregar alta calidad de soldadura en todos los metales, incluyendo aquellos difíciles de soldar, como también para soldar metales de espesores delgados y para depositar cordones de raíz en unión de cañerías.

Las soldaduras hechas con el sistema TIG son más fuertes, más resistentes a la corrosión y más dúctiles que las realizadas con electrodos convencionales. Cuando se necesita alta calidad y mayores requerimientos de terminación, es necesario utilizar el sistema TIG para lograr soldaduras homogéneas, de buena apariencia y con un acabado completamente liso. 2. La TIG se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o circonio en porcentajes no superiores a un 2%. El torio en la actualidad está prohibido ya que es altamente perjudicial para la salud. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del arco en esta soldadura son el argón y el helio, o mezclas de ambos. La gran ventaja de este método de soldadura es, básicamente, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxígeno de la atmósfera y el baño de fusión. Además, dicho gas simplifica notablemente la soldadura de metales ferrosos y no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar. Otra ventaja de la soldadura por arco en atmósfera inerte es la que permite obtener soldaduras limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas que rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que está haciendo en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la soldadura. 3. Se utiliza la soldadura SMAW, La característica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, es que el arco eléctrico se produce entre la pieza y un electrodo metálico recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la fusión. Con el calor del arco, el extremo del electrodo se funde y se quema el recubrimiento, de modo que se obtiene la atmósfera adecuada para que se produzca la transferencia de metal fundido desde el núcleo del electrodo hasta el baño de fusión en el material base. Estas gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria fundida procedente de la fusión del recubrimiento del arco. La escoria flota en la superficie y forma, por encima del cordón de soldadura, una capa protectora del metal fundido. Como son los propios electrodos los que aportan el flujo de metal fundido, será necesario reponerlos cuando se desgasten. Los electrodos están compuestos de dos piezas: el alma y el revestimiento.

El alma o varilla es un alambre (de diámetro original 5,5 mm) que se suministra en rollos continuos. Tras obtener el material, el fabricante lo decapa mecánicamente (a fin de eliminar el óxido y aumentar la pureza) y posteriormente lo trefila para reducir su diámetro. Para los requerimientos de este caso se necesita un revestimiento de manganeso el cual le dará todas las propiedades requeridas. VII. 1. Tratamientos de recocido y normalizado. Recocido:      

Se calienta el material hasta una temperatura de entre 550 y 650 ℃ Se mantiene la temperatura durante 30 a 120 min dependiendo del espesor de la pza. Se deja enfriar el material lentamente en el horno. Normalizado: Calentar la pieza entre 30 y 50 ℃ por encima de la temperatura critica superior. Mantener la temperatura el tiempo suficiente para conseguir la transformación completa en Austenita. Enfriamiento, obteniéndose una estructura uniforme.

2. Tratamientos de temple y revenido Temple: 

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Calentamiento controlado en temperatura entre 750 y 1300 ℃ dependiendo del material base, rampa de calentamiento y tiempo de mantenimiento a temperatura máxima, Enfriamiento controlado, consiguiendo la transición estructural de Austenita a Martensita, mejorando así notablemente la dureza de la zona templada. Revenido: Exterior - La pieza de trabajo fría se calienta lentamente através de las fuentes térmicas correspondientes y luego de alcanzar la temperatura de revenido (entre 200° C y 500° C) se refrigera. Interior - La pieza de trabajo se enfría brevemente luego del temple, de tal forma que solamente la capa exterior esta fría. Del interior penetra nuevamente el resto de calor, luego de alcanzar la temperatura de revenido se refrigera.

3. Medios para el templado y equipos empleados.

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Horno baño de sal. Horno continuo. Caja de horno.

Cada uno se utiliza en función de los tipos de temple.

4. Tratamientos térmicos por inducción. Basado en los mismos principios que el temple convencional, pero con el valor añadido de ser un tratamiento local (sólo aplicado a una o varias zonas de la pieza), el temple por inducción consiste en enfriar de manera controlada piezas de acero previamente calentadas a temperaturas superiores a 800ºC.

5. De acuerdo con la NADCA, el proceso de tratamiento térmico se debe realizar en un horno de vacío con temple de gas a alta presión, mientras que las temperaturas de la superficie y el núcleo de una pieza de trabajo procesada es vigilada y controlada 

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La primera parada en el calentamiento es a la temperatura de aprox. 650°C y continúa hasta que la diferencia de temperatura entre el núcleo y la superficie es inferior a 110 ℃ La siguiente parada es programada a los 850o C y continúa hasta que las temperaturas se igualan, siempre y cuando la diferencia no exceda 14°C. Finalmente, la temperatura de austenización de 1030o C se alcanza y es cuando inicia la homogeneización de temperaturas durante 30 minutos hasta que las temperaturas se igualan.

6. Endurecimiento por flameado - El endurecimiento por flameado consiste en austenizar la superficie del acero por un calentamiento con una llama de oxiacetileno u oxihidrógeno e inmediatamente templar en agua. Resulta en una capa superficial dura de martensita sobre un interior blando con una estructura de ferrita-perlita. No hay cambio en la composición y, por lo tanto, el acero tratado de esta manera deberá tener un contenido adecuado de carbono para obtener la dureza deseada en la superficie. La velocidad de calentamiento y la conducción de calor hacia el interior son más importantes

en la determinación de la profundidad del tratamiento más que la templabilidad del acero 7.  

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Calentamiento a una temperatura inferior a la crítica en aceros de entre 200 y 300 ℃. Mantenimiento de la temperatura (La duración del revenido a baja temperatura es mayor que a las temperaturas más elevadas, para dar tiempo a que sea homogénea la temperatura en toda la pieza.) Enfriamiento - La velocidad de enfriamiento del revenido no tiene influencia alguna sobre el material tratado cuando las temperaturas alcanzadas no sobrepasan las que determinan la zona de fragilidad del material; en este caso se enfrían las piezas directamente en agua. Si el revenido se efectúa a temperaturas superiores a las de fragilidad, es convenientemente enfriarlas en baño de aceite caliente a unos 150 °C y después al agua, o simplemente al aire libre.

8. 

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Cementación (C). Aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo. Nitruración (N). Al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 ºC y 525 °C aproximadamente, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno. Cianuración (C+N). Endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican entre 750 ºC y 950 °C aproximadamente. Carbonitruración (C+N). Al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano, amoníaco (NH3) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 °C aproximadamente, y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.

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Sulfinización (S+N+C). Aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre se incorpora al metal por calentamiento, a la temperatura de 565 °C aproximadamente, en un baño de sales.

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Si el TTPS tiene como función eliminar las Tensiones Residuales en este caso se lo llama: DISTENSIONADO: Se lo realiza en aceros Ferríticos de baja aleación entre los 595°C y los 675°C (1100°F a 1250°F), para aceros de alta aleación, puede llegar (sin generalizar, estudiando cada situación particular) a los 1000°C aunque la mayoría de las veces no supera los 760°C. Si por el contrario el objetivo es disminuir la dureza producida esencialmente por estructuras Martensíticas en la ZAC el TTPS en este caso se llama: REVENIDO, un Tratamiento Térmico que siempre se realiza en aceros que se han templado (Total o parcialmente Martensíticos) con el objeto de disminuir la dureza debido a que esta influye en dos tipos corrientes de Fisuración. Fisuración Inducida por Hidrógeno (HIC). Fisuración por Corrosión bajo Tensión.

9.

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Los tratamientos térmicos al vacio consisten en procesar térmicamente piezas de metal en hornos sellados sin escape de gases. El tratamiento criogénico se usa frecuentemente como un proceso adicional después del endurecimiento al alto vacío y el ciclo de Revenido. VIII. 1. Hornos para producir efectos físicos en el producto, que a su vez pueden dividirse en: - Hornos de calentamiento - Hornos de fusión - Hornos para producir efectos químicos en el producto (Reducción sin fusión, fusiones reductoras, sinterización, tostación, calcinación, volatilización reductora, volatilización, metalotermias, etc). La forma de calentamiento da

lugar a la clasificación de los hornos en dos grandes grupos, con diversos tipos: 1. Hornos de llama 1.1. Hornos verticales o de cuba 1.2. Hornos de balsa 1.3. Hornos rotatorios 1.4. Hornos tunel 2. Hornos electricos 2.1. Hornos de resistencias. 2.2. Hornos de arco 2.3. Hornos de induccion

2. La energía calorífica requerida para el calentamiento de los hornos puede proceder de: 1.- Gases calientes (Llama) producidos en la combustión de combustibles sólidos, líquidos o gaseosos que calientan las piezas por contacto directo entre ambos o indirectamente a través de paredes o tubos radiantes o intercambiadores en general. 2.- Energía eléctrica en diversas formas: - Arco voltaico de corriente alterna o continua. - Inducción electromagnética. - Alta frecuencia en forma de dielectricidad o microondas. - Resistencia óhmica directa de las piezas. - Resistencias eléctricas dispuestas en el horno que se calientan por efecto Joule y ceden calor a la carga por las diversas formas de transmisión de calor. 3. 

Cuando calentamos un acero muy de prisa y no respetamos los tiempos que corresponden al tipo de acero y medida. Se puede agrietar, rajar o resultar una dureza des-uniforme, además de tener una estructura en el grano des- uniforme. Recocer completamente; templar lentamente y de manera uniforme.

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Cuando un acero después de sacado del horno se enfría en aceite en lugar de agua. Nos dará una dureza muy baja, con una buena estructura en las orillas, pero con un centro muy blando. Recocer

completamente y volver a templar, enfriando en agua (medio más brusco). 

Cuando un acero es sacado de horno y enfriado en agua en lugar de aceite. Material quebradizo, deformaciones, rajadas y una dureza muy alta, la dureza de la pieza es muy profunda. Si el acero no se ha quebrado o fracturado, recocer y templar correctamente (al aceite).

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Cuando un acero en el temple no alcanzo la temperatura (baja o insuficiente) No va a levantar mucha dureza. Tenemos que volver a recocer y templar correctamente a la temperatura que corresponda por el tipo de acero.

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Cuando a un acero se le dio temperatura de más sin quemarlo. Nos da un material quebradizo con fisuras o grietas, además de una dureza alta y un grano grueso. Dar tratamiento para normalizar y volver a templar sin exceder la temperatura.

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Cuando a un acero se le dio temple a una temperatura excesiva y resultó quemado el acero. Nos da una dureza baja, fundido con grietas y con grano grueso. Este material ya no sirve, se va a la chatarra.

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Cuando un acero no se maquina lo suficiente es un acero descarburizado. Checamos la dureza superficial y es muy baja, sin embargo, en el núcleo si cuenta con la dureza correcta y en la superficie tiene granos gruesos. De preferencia rectificar para eliminar la superficie suave.

4. ALUMINIO: Empleado en pequeñas cantidades, actúa como un desoxidante para el acero fundido y produce un acero de grano fino. BORO Aumenta la templabilidad (la profundidad a la cual un acero puede ser endurecido). CROMO Aumenta la profundidad del endurecimiento y mejora la resistencia al desgaste y corrosión. COBRE Mejora significativamente

la

resistencia

a

la

corrosión atmosférica.

MANGANESO Elemento básico en todos los aceros comerciales. Actúa como un desoxidante y también neutraliza los efectos nocivos del azufre, facilitando la laminación, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta también la penetración de temple y contribuye a su resistencia y dureza. MOLIBDENO Mediante el aumento de la penetración de temple, mejora las propiedades del tratameinto térmico. Aumenta también la dureza y resistencia a altas temperaturas. NIQUEL Mejora las propiedades del tratamiento térmico reduciendo la temperatura de endurecimiento y distorsión al ser templado. Al emplearse conjuntamente con el Cromo, aumenta la dureza y la resistencia al desgaste. SILICIO Se emplea como desoxidante y actúa como endurecedor en el acero de aleación. AZUFRE Normalmente es una impureza y se mantiene a un bajo nivel. Sin embargo, alguna veces se agrega intencionalmente en grandes cantidades (0,06 a 0,30%) para aumentar la maquinabilidad (habilidad para ser trabajado mediante cortes) de los aceros de aleación y al carbono. TITANIO Se emplea como un desoxidante y para inhibir el crecimiento granular. Aumenta también la resistencia a altas temperaturas. TUNGSTENO Se emplea en muchos aceros de aleación para herramientas, impartiéndoles una gran resistencia al desgaste y dureza a altas temperaturas. VANADIO Imparte dureza y ayuda en la formación de granos de tamaño fino. Aumenta la resistencia a los impactos (resistencia a las fracturas por impacto) y también la resistencia a la fatiga.