Informe tratamiento de los metales

Integrantes: Rodrigo Carreño Luis Maripan

Profesor : Julio ÁlvarezFecha : 12/11/2015

ÍndiceIntroducción....................................................................................1

Objetivos........................................................................................2

¿qué es el revenido?......................................................................2

Equipos utilizados..........................................................................3

Acero SAE 1020 (agua).................................................................4

-Medidas acero SAE 1020............................................................5

Acero SAE 1045 (aceite)...............................................................6

-Medidas acero SAE 1045............................................................7

Acero SAE 4140 (agua y aceite)....................................................8

-Medidas acero SAE 4140............................................................9

Acero SAE 4340 (agua y aceite)..................................................10

-Medidas acero SAE 4340...........................................................11

Para el proceso del temple............................................................12-13

Diagrama Temple-Revenido..........................................................14

Conclusión....................................................................................15

Introducción

Los tratamientos térmicos son una herramienta muy utilizada para la obtención de propiedades mecánicas adecuadas necesarias en determinados procesos de producción. Este informe es realizado con el fin de conocer y relacionarse con los ensayos de tratamientos térmicos realizados sobre probetas de acero, y así, estar en capacidad de medir las propiedades obtenidas al realizar este proceso, tales como cambios en la dureza del material y efectos sobre el material, entre otros.

De igual forma también tiene por objetivo desarrollar habilidades para manejar los instrumentos requeridos en la práctica tales como el durómetro y el horno para el calentamiento de las piezas.

No obstante el temple no solo se puede utilizar por medio de un horno eléctrico, sino que también se puede concretar por medio de soplete, cual fue la manera que nosotros realizamos el temple.

Para el proceso del temple.

Comenzamos por dejar las caras planas de la probeta mediante la utilización del torno, para luego medir el diámetro y largo de la pieza, en base a esto realizamos el cálculo te tiempo de permanencia del material.

Pero como realizamos el temple por medio de soplete tuvimos que utilizar tabla de colores.

En base al color del material alcanzamos una temperatura aproximada de 930 – 980.

Luego paramos el calentamiento para después realizar el enfriado correspondiente en agua el cual le provee una dureza distinta al del aceite, usamos agua por referencia al catálogo de aceros otero, que como preferencia utilizaban agua.

Objetivos

Comprender la importancia que tienen las propiedades de los materiales en el momento de su utilización, pues ellas dependen de la forma de procesar el material a utilizar

Conocer el funcionamiento del durómetro, las unidades de dureza que se maneja y en cómo se utiliza.

Comprobar las durezas obtenidas antes y después del temple y el revenido. Corroborar el tipo de enfriamiento a utilizar ya sea agua o aceite en el

temple y el tiempo estimado, para luego el enfriamiento al aire luego del revenido.

¿Qué es el revenido?

Consecuente al temple se realiza un revenido con el fin de eliminar las tensiones térmicas provocadas por el templado, es por esto que la gran mayoría de las veces un temple y un revenido se hacen simultáneos.

Para hacer el revenido se calienta el horno hasta una temperatura de 400°c aproximadamente y según el diámetro o espesor del material se calcula el tiempo de permanencia de este.

El enfriamiento debe ser al aire, hasta que la probeta se pueda manipular, luego podremos volver a medir en el durómetro para concluir con nuestro temple y revenido, obteniendo una dureza final.

Este templado y revenido, sí bien la dureza del material aumento en el templado, esté aumento no es muy importante, considerando que la martensita, compuesto que debiese resultar idealmente del templado, posee una dureza bastante alta. Esto se debe a la baja concentración de carbono en la probeta, lo cual produce que al aumentar la temperatura quede ferrita sin austenizar. Es por eso que realizamos el revenido para aumentar la formación de austenita durante el calentamiento, que con el enfriamiento se transforma en martensita

Equipos a utilizados

Horno eléctrico

Marca WILD BARFIELD

modelo… H.T.4

Temperatura aproximada… 1350°C

Ciclos… 50

Volts… 380

Durómetro Soplete

Acero SAE 1020 (agua)

AISI/SAE1020

Estado de Suministro

Forjado, laminado o trefilado.

Características

Acero de bajo contenido de carbono, de fácil mecanizado y buena soldabilidad. De baja dureza para usos convencionales de baja exigencia.

Aplicaciones

Bases de matrices, soportes, engranajes, flanges, pernos de anclaje, ejes, cadenas, bujes, tornillería corriente y pasadores de baja resistencia.

Formas Color

Composición Química%C %Mn %Si %P %S

0,18-0,23 0,30-0,60 0,15- 0,35 ≤ 0,04 ≤ 0,05

Propiedades Mecánicas Acero Laminado (Valores Típicos)

Dureza (HB)

Esfuerzo Fluencia (mín.)(Kg/mm²)Esfuerzo Tracción (Kg/mm²)Elongación (mín.)%

110-130 27 40-45 20

Antes del temple

Comenzamos por dejar las caras planas de la probeta mediante la utilización del torno, para luego medir el diámetro y largo de la pieza, en base a esto realizamos el cálculo te tiempo de permanencia del material.

Medidas material SAE1020

Largo 69,1 mm

Diámetro 18,68 mm

Primera medida de dureza (Estado normal de fábrica):

Segunda medida de dureza (Después del temple y enfriado con agua):

Tercera Medida de dureza (Después del revenido)

Primer resultado 42 R.C

Segundo resultado 40 R.C

Tercer resultado 38 R.C

Primera medición 21 R.C

Segunda medición 27 R.C

Tercera medición 26 R.C

Primera medición 58 R.C

Segunda medición 57 R.C

Tercera medición 55 R.C

Acero SAE 1045 (aceite)

Medidas material SAE 1045:

Largo 50 mm

Diámetro 18,8 mm

Primera medida de dureza (Estado normal de fábrica):

Primera medición 36 R.C

Segunda medición 39 R.C

Tercera medición 37 R.C

Segunda medida de dureza (Después del temple, enfriado con aceite y agua):

Tercera Medida de dureza (Después del revenido)

.

Primera medición 44 R.C

Segunda medición 40 R.C

Tercera medición 44 R.C

Primera medición 51 R.C

Segunda medición 47 R.C

Tercera medición 49 R.C

Acero SAE 4140 (agua y Aceite)

AISI/SAE 4140

Estado de Suministro

Laminado con tratamiento térmico de bonificado.Laminado sin tratamiento térmico de bonificado.

Características

Acero de baja aleaci�n al Cromo Molibdeno. Se suministra con o sin tratamiento de bonificado (temple y revenido). Se utiliza en forma general en la fabricaci�n de piezas de medianas dimensiones que requieren alta resistencia mec�nica y tenacidad. Buena resistencia a la torsi�n y fatiga. Buena maquinabilidad y baja soldabilidad.

AplicacionesEs utilizado en piezas de medianas dimensiones que exigen elevada dureza, resistencia mec�nica y tenacidad tales como ejes, pasadores, cig�e�ales, barras de torsi�n, engranajes de baja velocidad, tuercas y pernos sometidos a grandes esfuerzos, �rboles de transmisi�n,

�mbolos, bielas y rotores.

Forma Color

Composición Química%C %Mn %Si %Cr %Mo %P %S

0,38-0,43 0,75-1,00 0,15-0,35 0,80-1,10 0,15-0,25 ≤ 0,035 ≤ 0,04

Propiedades Mecánicas Acero Bonificado (Valores Típicos)Dureza Estado Bonificado

(HRc)Esfuerzo Fluencia

(Kg/mm²)Esfuerzo Tracción

(Kg/mm²)Elongación

%28-34 60-74 95-105 10-18

Medidas material SAE 440

Largo 47,3 mm (agua) 38,5 mm (aceite)

Diámetro 1”

Primera medida de dureza (Estado normal de fábrica):

Segunda medida de dureza (Después del temple, enfriado con aceite y agua):

Enfriamiento Aceite Agua

Primera medición 60 R.C 57 R.C

Segunda medición 58 R.C 58 R.C

Tercera medición 61 R.C 55 R.C

Tercera Medida de dureza (Después del revenido)

Aceite agua

Primera medición 45 R.C 51 R.C

Segunda medición 50 R.C 53 R.C

Tercera medición 47 R.C 49 R.C

Acero SAE 4340 (agua y Aceite)

Primera medición 22 HRC

Segunda medición 27 R.C

Tercera medición 25 R.C

Medidas material SAE 1045:

Largo 87.5 mm

Diámetro 25.4 mm

Primera medida de dureza (Estado normal de fábrica):

Segunda medida de dureza (Después del temple, enfriado con aceite y agua):

Enfriamiento Aceite Agua

Primera medición 98 R.C 39 R.C

Segunda medición 95 R.C 42 R.C

Tercera medición 100 R.C 40 R.C

Tercera Medida de dureza (Después del revenido)

Aceite agua

Primera medición 47 R.C 49 R.C

Segunda medición 50 R.C 45 R.C

Tercera medición 48 R.C 41 R.C

A continuación muestro el trabajo de temple-enfriamiento-revenido-enfriamiento.En promedio todas las piezas estuvieron el mismo tiempo en todos los procesos que se tenían que hacer, por ende el diagrama es en términos generales para todos los materiales trabajados.

Primera medición 31 R.C

Segunda medición 30 R.C

Tercera medición 33 R.C

Conclusión

Finalizando nuestro informe podemos decir que el temple y el revenido sirve para modificar las propiedades físicas o químicas dependiendo el tipo de tratamiento utilizado.

En conclusión, si bien la dureza del material aumenta en el templado, este aumento no es muy importante, considerando que la martensita, compuesto que debiese resultar idealmente del templado, posee una dureza bastante alta. Esto se debe a la concentración de carbono en la probeta, que hace que al aumentar la temperatura quede ferrita sin austenizar. Es por eso que realizamos el revenido para aumentar la formación de austenita durante el calentamiento, que durante el enfriamiento se transforma en martensita.