UNIVERSIDAD CATLICA DE SANTA MARA

Materiales de Fabricacin

Universidad Catlica de Santa Mara

Gua de Prcticas del Curso: MATERIALES DE FABRICACIONPRACTICA N 6TRATAMIENTOS TERMICOSobjetivos

Al culminar la presente prctica, el alumno estar capacitado para:

Reconocer la importancia y aplicacin de los diferentes tipos de tratamientos trmicos. recursos

Materiales. Acero SAE 1045.

Acero SAE 1020. Acero SAE 1090. Herramientas. Lima Fina. Maquinas. Horno a gas. Equipos y herramientas. Equipo oxiacetilenico.

Tenazas Equipo de proteccin personal. Guante de cuero.

Mandil de cuero.

Zapatos de seguridad.

Lentes de proteccin. Otros. Extinguidor.

Aceite.

Agua.

Arena.

Cal

Hoja patrn de color - temperatura.duracin de la prctica

Dos sesiones (4 horas).marco terico

1. TRATAMIENTOS TERMICOS DE LOS ACEROSLas propiedades fsicas de los materiales de acero se pueden modificar por el tratamiento trmico adecuado.Se entiende por tratamiento trmico, la modificacin estructural permanente originada en los materiales de acero por accin del calor.

Los tratamientos trmicos se hacen con el objeto de dar a ciertas piezas hechas de hierro o acero, propiedades especiales y poder utilizarlas ya sea como herramientas o como piezas de maquinaria.

Se distinguen los tratamientos siguientes: Temple - Cementado - Pavonado

1.1 templeEl temple tiene por finalidad dar al acero una dureza apropiada. Consiste en llevar la pieza a una temperatura elevada que depende del contenido carbono y luego enfriarla en un bao de temple.

El temple puede ser total o parcial, dependiendo del rea del objeto o pieza que ha de recibir el tratamiento.

Temple parcial

Temple total

Para realizar un proceso de templado deben seguirse los pasos en el siguiente orden: recocido - endurecido revenido. 1.1.1 Recocido:

Toda pieza antes de ser templada debe ser sometida a recocido con el fin de regularizar o normalizar los efectos del forjado.

Tambin el recocido se hace con el objeto de suavizar las piezas que estn endurecidas o templadas con el fin de poder maquinarlas ya sea limar, cepillar, tornear, perforar, etc.

El recocido consiste en calentar las piezas al color rojo-cereza y luego enfriarlas lo ms lentamente posible en cal, arena, carbn molido, aserrn de madera o en su defecto dejndolas enfriar en la misma fragua o en el mismo horno apagado.

1.1.2 Endurecido:

Es el paso ms importante en el templado; consiste en calentar la pieza despus de trabajada a una temperatura equivalente al rojo cereza (750C a 800C aprox.) y luego enfriarla. El Endurecido es prcticamente lo que constituye el templado en s, ya que el recocido, significa preparar la pieza para el endurecido y el revenido es regularizar las molculas para evitar cierta fragilidad al hacer el endurecido.

Precauciones en el endurecido:

Al efectuar el endurecido deben tenerse las siguientes precauciones:

Calentar la herramienta lentamente hasta conseguir un calentamiento uniforme en toda su masa y luego apurar el calentamiento hasta llegar a la temperatura requerida. No sobrecalentar el acero.

No enviar mucho aire.

No dejar en el fuego ms tiempo del necesario.

Calentar toda la masa, no solo la superficie.

Si no se toman estas precauciones se producen los siguientes defectos:

El acero resulta quemado y por lo tanto inutilizado.

Calidad inferior por dilatacin y contraccin irregular.

Temple irregular en general, partes blandas y partes duras.

Roturas, debido a la contraccin desigual.

1.1.3 Revenido:Consiste en rebajar el endurecido a un grado de dureza apropiado, de acuerdo a la clase de acero y a la clase o tipo de herramienta a templar.

Para revenir hay que tener una tabla que corresponde a la temperatura de revenido y es la siguiente:

COLORES PARA TEMPERATURASGRADOSGRADOS

DE REVENIDO DE LOS ACEROSCENTIGRADOSFAHRENHEIT

AMARILLO PLIDO 200 390

AMARILLO DE PAJA 220430

MORENO 240465

PRPURA 260500;

COLOR VIOLETA 280535

AZUL OSCURO 290555

AZUL CELESTE 300570

AZUL CLARO 320610

AZUL GRIS 350660

Tabla 1

Fuente: Capacitacin Prctica para Ingenieros SENATIObjeto del revenido:

Reducir las tensiones producidas por el temple y disminuir la dureza al punto ms apropiado para el trabajo a que se destinan las herramientas, es una operacin complementaria del endurecido. El revenido se comprueba generalmente por los colores que se producen en la superficie del acero por la oxidacin.1.2 CEMENTADO

La cementacin es un tratamiento trmico que transforma la superficie de un acero dulce. Se utiliza en la prctica, cuando se quiere una pieza con superficie dura sin perder sus cualidades primitivas en el ncleo.

Este proceso consiste en aadir una proporcin adecuada de carbn a la parte externa de la pieza, sin alterar sus propiedades internas. Por lo tanto es aplicable a piezas de hierro, o aceros con bajo contenido de carbono.

El proceso de la cementacin:El acero o hierro dulce absorbe el carbono de cementacin nicamente cuando dichos materiales alcanzan una temperatura suficientemente alta y es en este estado cuando comienza la disolucin del carbono. Por lo tanto para que se verifique la absorcin del carbono exterior las piezas se calientan aproximadamente a 700C. 1.3 PAVONADOEl pavonado consiste en una fina capa de oxido, que se le da por medio del calor a ciertas piezas de maquinas o herramientas con el objeto de protegerlas del ataque del oxigeno del aire; y tambin al mismo tiempo darles una apariencia especial con un brillo caracterstico. El pavonado que ms se usa es el de color negro azulado. Proceso de pavonado:Sabemos que cuando se empieza a calentar el hierro o el acero aparece una serie sucesiva de colores segn va aumentando la temperatura de dicho material. El cambio de colores se sucede rpidamente, hasta los 600C que es la temperatura mxima de pavonado.

Aplicacin del pavonado:El pavonado es aplicado para aquellas piezas que no estn expuestas al rozamiento o deslizamiento. No se aplica a correderas, ejes, engranajes, levas ni piones.

Requisitos para pavonar:Las piezas deben estar perfectamente pulidas y limpias de grasas y aceite.

Formas de pavonar:Se puede pavonar en la fragua u horno y por procedimientos qumicos. El primer mtodo es el ms usado y se obtiene el color negruzco-azulado.Sustancias que se usan para pavonar:Se usan los aceites vegetales como el aceite de linaza.

Procedimiento de Pavonado: Preparar una caja de hierro.

Colocar las piezas a pavonar dentro de la caja, la cual est llena de arena fina. Puede ser ceniza o carbn molido.

Llevar dicha caja al horno o a la fragua encendida.

Remover cuidadosamente las piezas para que se calienten uniformemente.

Observar si las piezas han tomado un color negro azulado.

Retirar las piezas cuidadosamente con las tenazas e introducirlas en el aceite de linaza. Frotarlas con una franela hasta obtener brillantez.

actividades de la prctica

1. Observar la demostracin del Jefe de Practicas para la correcta aplicacin de los tratamientos trmicos.

2. Realizar los distintos tratamientos trmicos a probetas diferentes.

3. Verificar cambios en las propiedades de las probetas.4. Redactar conclusiones.

cuestionario

1. Qu se entiende por ferrita, austenita, perlita y martensita?

2. Listar los procedimientos de tratamiento trmico de los aceros.3. Por que se someten las piezas a un tratamiento de eliminacin de tensiones?4. Qu importancia tiene la velocidad de enfriamiento en un tratamiento trmico?5. De que forma puede conseguirse el endurecimiento superficial?6. Cual es la diferencia entre endurecimiento superficial y temple a fondo?7. Para que sirve el revenido?

8. Qu importancia tienen los colores en el revenido?

9. Qu tipo de aceros son adecuados para la nitruracin?

glosario

Ningunoreferencias bibliogrficas

1. SENATI ZONAL AREQUIPA - PUNO, Capacitacin Practica para Ingenieros. Arequipa, UCSM, 2001.

2. Diezmar Falk, Hans-Klaus Gorkel; Franz Lernet,Bernd Schlossorsch Metalotecnia FUndamental, Editorial Revert S.A, 1986.referencias web

1. http://www.tq.edu.ar/grp0128/index.htm

2. http://www.apuntes.rincondelvago.com/resistenciadelosmateriales

3. http://www.omega.ilce.edu.mx

documentos adjuntos

1. Ninguno.Cincel

(

(

(

(

Enfriamiento total

(

((

(

(

(

Calentamiento a baja temperatura

PAGE 33Ingeniero Julio Javier Ruiz ValcrcelUCSM

Ingeniero Rolrdi Valencia Becerra