Medios de Enfriamiento

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Escuela de Ing. Metalúrgica y Ciencia de Materiales Laboratorio de Tratamientos Térmicos INFLUENCIA DEL MEDIO DE ENFRIAMIENTO Y LA COMPOSICION DEL ACERO EN EL TRATAMIENTO DE TEMPLE. JAVIER ALEXIS SÁNCHEZ GARCÍA 2112425 JOHN MAURICIO ENTRALGO NEIRA 2120757 GRUPO: F1 Informe de laboratorio de Tratamientos Térmicos PROFESORA: María Liliana Meneses Rincón Docente Académico UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

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INFLUENCIA DEL MEDIO DE ENFRIAMIENTO Y LA COMPOSICION DEL ACERO EN EL TRATAMIENTO DE TEMPLE.

JAVIER ALEXIS SÁNCHEZ GARCÍA 2112425

JOHN MAURICIO ENTRALGO NEIRA 2120757

GRUPO: F1

Informe de laboratorio de Tratamientos Térmicos

PROFESORA:María Liliana Meneses Rincón

Docente Académico

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERÍA FISICO-QUÍMICAS

INGENIERÍA METALÚRGICA

BUCARAMANGA

2015

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INTRODUCCION

Desde hace muchos siglos los herreros habían notado que si sometían las piezas al rojo a un enfriamiento en agua se obtenía una mayor dureza de la pieza a si esta se dejaba enfriar al aire. Y es desde estas épocas medievales de donde surge el arte de endurecer el acero por enfriamiento rápido, es decir el temple.

El objetivo fundamental del temple es mejorar la dureza del acero, mediante la transformación de la austenita en martensita, la cual es la fase más dura en los aceros. Pará esto se debe alcanzar una velocidad critica de temple la cual corresponde a la velocidad mínima a la cual hay que enfriar para tener casi 100% de martensita, logrando evitar la formaciones de alta temperatura como la bainita, perlita y otros constituyentes blandos.

Para calcular la magnitud del temple se deben tener en cuenta factores como la forma y dimensiones de la pieza, composición del acero y por ende del medio de enfriamiento que se realice. Como la forma y las dimensiones de la pieza son conocidas, dependerá principalmente de estos últimos.

El primer medio de enfriamiento fue el agua, pues es el adecuado para los aceros ordinarios al carbono, los cuales fueron los primeros aceros utilizados. Pero para los aceros aleados que permiten una velocidad de temple menor, la distorsión se aminora mientras más suave sea el medio de enfriamiento.

En la selección del fluido para enfriar se tienen en cuenta el tipo de acero, la forma, las dimensiones y la futura aplicación de la pieza; sin embargo, el objetivo último en el proceso de tratamiento térmico es obtener los resultados adecuados para la ingeniería con el mínimo costo.es evidente que un conocimiento correcto del medio de enfriamiento es vital para poder evaluar factores tales como: flexibilidad del medio, facilidad de mantenimiento, estabilidad, seguridad, corrosividad, respuesta a la agitación, facilidad de limpieza, disponibilidad y costo.

En el siguiente informe se evaluara la potencia enfriadora de los siguientes fluidos: salmuera, agua y aceite, considerando estos dos últimos a diferentes temperaturas para un acero ordinario al carbono y un acero aleado.

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Objetivos

Determinar el medio de enfriamiento óptimo para el acero templado, asegurándonos metalográficamente que la estructura final sea martensitica y a su vez presente la menor distorsión y agrietamiento.

Evaluar mediante los métodos metalúrgicos, el poder de enfriamiento de los medios de temple utilizados en la práctica.

Comparar las microestructuras obtenidas al realizar el tratamiento térmico de temple en los diferentes medios de enfriamiento, analizando simultáneamente los valores de dureza para cada una de estas.

Analizar el poder de enfriamiento de los fluidos utilizados como medios de enfriamiento en el laboratorio, al ser sometidos a un cambio de temperatura y las consecuencias que acarrea esta variación, en la microestructura final obtenida después del tratamiento.

Comparar los valores de severidad de los medios de enfriamiento utilizados y su influencia sobre la velocidad critica de temple.

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MARCO TEÓRICO

A continuación se presentan una serie de conceptos básicos necesarios para la

realización y respectivo análisis de las prácticas.

TEMPLE

Para comprender este tratamiento, se debe tener un conocimiento previo sobre

fases, microestructuras, transformaciones de fase, termodinámica de las

transformaciones de fase, cinética, variables de control, medios de

enfriamiento, poder templante, severidad de temple, templabilidad, etc. Solo

estos conocimientos nos permitirán aproximarnos al proceso de temple.

Según la ASM temple es el enfriamiento rápido del acero desde una

temperatura elevada. En general, esto se logra sumergiendo la pieza en agua,

aceite, sal o aplicando aire comprimido. Como resultado del temple, las partes

deben desarrollar una microestructura aceptablemente dura (generalmente

martensita) en el estado templado, y en las áreas críticas unas propiedades

mecánicas mínimas. Luego de este tratamiento se recomienda revenir la pieza.

Como se deduce de lo anterior, no es fácil definir el temple sin involucrar todos

los factores mencionados en el primer párrafo de este tratado. La estructura del

acero resultante del temple (martensita), se puede considerar como una

microestructura inicial, susceptible de ser modificada por el revenido

subsiguiente. Los factores de los que depende el temple son de importancia

decisiva; por eso es importante que a cada paso del proceso se le dé el mismo

cuidado y consideración. El éxito de una pieza templada depende de cuatro

factores principales: buen acero, buen diseño, buen tratamiento térmico y buen

servicio. Supondremos que la selección del acero y el diseño de la pieza son

los adecuados para el servicio, así que el punto central es el tratamiento

térmico.

El tratamiento térmico en general depende de la composición del acero y de su

mecanizado posterior. La elección del tratamiento no se puede hacer

correctamente sino se conoce el material, así, por ejemplo, un acero de temple

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en aceite se agrieta si se templa en agua y un acero de temple en agua no se

endurece en aceite. Los factores que se consideran en el temple son:

1. Calentamiento

2. Temperatura de austenización

3. Tiempo de sostenimiento a la temperatura de austenización

4. Medios de enfriamiento.

Medio de enfriamiento o medios de temple

Como el medio ideal de enfriamiento no existe, se han empleado

tradicionalmente numerosos productos enfriantes en cuyo poder templante

influyen entre otros los factores siguientes: La temperatura inicial del baño si su

valor es alto se prolonga mucho la primera etapa del enfriamiento. La

temperatura de ebullición. Si la magnitud es baja, el enfriamiento será más

lento pues se desprenderá mucho vapor. El calor específico. Debe ser elevado

para que sea alta la velocidad de enfriamiento al elevarse poco la temperatura

del baño.

Los medios templantes han evolucionado mucho en la medida en que se

desarrolla la ciencia y la técnica. Los tradicionales son el agua, el aceite, las

sales y el aire. Sus capacidades de enfriamiento se muestran en la tabla 1 en la

que se toma como unidad la del agua a 20ºC. La efectividad de un medio se

puede comprobar, por ejemplo, al templar una pieza cilíndrica de acero y

analizar su influencia en la estructura de la superficie y el centro. En el temple

en agua cuando la zona exterior de la pieza se ha transformado en martensita,

en la zona interna no se ha iniciado todavía la transformación. El retraso es

notable y así surgen tensiones internas fuertes con peligro de deformación o

rotura. Generalmente es utilizado en aceros al carbono. Enfría con alta

velocidad crítica de temple siendo inconveniente en la zona de transformación

martensitica. En el temple en aceite cuando en el exterior se completa la

formación de martensita, en el interior se ha iniciado ya dicha transformación.

El retraso es menor en el caso anterior y por lo tanto las tensiones internas

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también lo serán con menos peligro de deformaciones. Este medio tiene la

ventaja de que es casi insensible al cambio de temperatura por lo que el temple

se realiza del mismo modo a cualquier temperatura.

Durante el temple en sales la temperatura se distribuye uniformemente en la

pieza con lo que tanto la parte exterior como la interior pasan por el intervalo

martensitico casi al mismo tiempo. De este modo las tensiones internas se

reducen al mínimo. Cuando el temple es al aire, la velocidad de enfriamiento es

muy pequeña y la temperatura interior y exterior tienden a equilibrarse. Los

medios de enfriamiento altamente activos permiten de una forma más efectiva

obtener una estructura homogénea, un temple más completo y mejores

propiedades mecánicas. En ellos, se templan sólo los aceros al carbono. Todos

los aceros aleados, como regla, se templan en aceite o al aire y sólo en casos

especiales en agua, ya que el temple de éstos en este medio conduce a la

aparición de grietas y deformaciones.

Para obtener en el temple de los aceros, los mejores resultados convienen

utilizar el medio de enfriamiento menos enérgico que sea capaz de comunicar

al acero una velocidad de enfriamiento superior a la crítica. De este modo se

consigue una estructura totalmente martensitica, la máxima dureza compatible

con su composición y se evitan en lo posible las grietas y deformaciones.

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Medios de enfriamiento utilizados en la práctica.

Agua

Debe evitarse que el agua se caliente durante el temple, debido a que puede prolongarse la primera etapa del enfriamiento. El agua enfría muy rápidamente la superficie, con lo que se forma una corteza muy dura y se crean tensiones internas peligrosas que pueden deformar o romper las piezas.

Soluciones salinas

Añadiendo al agua una determinada cantidad de sales de temple, el enfriamiento es más rápido y por lo tanto más enérgico, debido no solo al mayor calor específico de las soluciones respecto al agua pura, sino también porque debido a la evaporación, las soluciones salinas cristalizan y sus cristales, dada las altas temperaturas estallan rompiendo el velo de vapor que circunda la pieza.

Aceites

Los aceites animales y vegetales con el uso continuo a determinada temperatura se descomponen, espesan y se vuelven gomosos dando temples bastante irregulares. Además son caros y de olor desagradable. Los mejores aceites para el temple son los minerales obtenidos por destilación fraccionada del petróleo. El aceite caliente tiene más poder refrigerante (30 - 40 oC) que el frío, por ser más fluido. Este tipo de temple produce deformaciones y tensiones internas notablemente inferiores a los del agua y soluciones salinas. Un buen aceite de temple debe poseer las propiedades siguientes: Volatilidad no muy elevada. Temperatura de inflamación y combustión lo más elevada posible. Gran resistencia a la oxidación.

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ACERO AISI-SAE 4140

Composición química

C% Mn% Cr% Mo% Pmáx. % Si%

Análisis típico en %

0.38-0.43 0,75-1,0 0,80-1,10 0,15-0,25 0,04 0,15-0,35

DESCRIPCION:

Es un acero medio carbono aleado con cromo y molibdeno de alta templabilidad y buena resistencia a la fatiga, abrasión e impacto. Este acero puede ser nitrurado para darle mayor resistencia a la abrasión. Es susceptible al endurecimiento por tratamiento térmico.

PROPIEDADES MECANICAS:

Dureza 275 - 320 HB (29 – 34 HRC) Esfuerzo a la fluencia: 690 Mpa (100

KSI). Esfuerzo máximo: 900 - 1050 Mpa

(130 - 152 KSI). Elongación mínima 12% Reducción de

área mínima 50%

NORMAS INVOLUCRADAS:

ASTM 322

PROPIEDADES FISICAS:

Densidad 7.85 g/cm3 (0.284 lb/in3)

USOS:

Se usa para piñones pequeños, tijeras, tornillo de alta resistencia, espárragos, guías, seguidores de leva, ejes reductores, cinceles.

TRATAMIENTOS TERMICOS:

Se austeniza a temperatura entre 830 - 850 °C y se da temple en aceite. El revenido se da por dos horas a 200°C para obtener dureza de 57 HRC y si se da a 315°C la dureza será de 50 HRC. Para recocido se calienta entre 680 – 720°C con dos horas de mantenimiento, luego se enfría a 15°C por hora hasta 600°C y se termina enfriando al aire tranquilo. Para el alivio de tensiones se calienta entre 450 – 650°C y se mantiene entre ½ y 2 horas. Se enfría en el horno hasta 450°C y luego se deja enfriar al aire tranquilo.

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FIG 1. DIAGRAMA TTT DEL ACERO AISI-SAE 4140

FIG 2.DIAGRAMA DE ENFRIAMIENTO CONTINUO Ó CCT PARA EL ACERO AISI SAE 4140.

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PROCEDIMIENTO.

Cortar 6 probetas de acero AISI –SAE 4140

Colocar las probetas en un horno a la temperatura de austenización (850°C) y mantenerla a dicha temperatura por 30 a 35 minutos.

H2O+10% NaCl

Cortar las probetas por la mitad

Analizar metalograficamente cada una de las probetas.

Fin

Inicio

H2O a 0°C H2O a 70°C Aceite a

T=ambiente

Aceite a 70°C

H2O a

T=ambiente

Templar cada una de las probetas en los siguientes medios

Realizar el ensayo de dureza y tomar los valores de cada probeta en la escala HRC

Analizar los resultados obtenidos

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Resultados metalográficos

Las micrografías que veremos a continuación fueron obtenidas al someter un acero AISI-SAE 4140 a tratamiento térmico de temple en los siguientes medios de enfriamiento:

Tabla 2. Temperatura y medio de enfriamiento utilizados en la practica

Medio de enfriamiento Temperatura del medio

agua Temperatura ambiente

70 °C

aceite Temperatura ambiente

70 °C

Hielo seco

Salmuera (agua+ 10% NaCl).

agua a temperatura ambiente

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Agua a 70 °C

FIG 3.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en agua a temperatura ambiente, atacada

con nital, tomada desde el microscopio a 500x y tamaño de 20 μm.

FIG 4.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en agua a temperatura ambiente, atacada con nital,

tomada desde el microscopio a 1000x y tamaño de 20 μm.

En la figura 3 y 4 se puede observar que la microestructura obtenida, luego de realizar el temple en agua a temperatura ambiente está conformada por la fase martensítica la cual se encuentra con una morfología de tiras agrupadas en manojos, la cual es característica de aceros de baja y media aleación, además de esto se encuentran zonas en las cuales debido a la elevada velocidad de enfriamiento la austenita no alcanzó a transformarse quedando retenida.

Las micrografías permiten visualizar una estructura distorsionada y con un grado de acumulación de esfuerzos altos que hace que se presenten grietas, lo cual se produjo a la elevada tasa de velocidad en la formación de la fase martensítica.

FIG 5.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en agua a 70°C, atacada con nital,

tomada desde el microscopio a 500x y tamaño de 20 μm.

FIG 6.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en agua a 70°C, atacada con nital,

tomada desde el microscopio a 500x y tamaño de 20 μm.

En las figuras 5 y 6 se logra visualizar que la microestructura final luego de realizar el temple está conformada por martensita con una morfología de placas aciculares con presencia de austenita retenida en sus alrededores y presencia de inclusiones no metálicas en forma de sulfuros de manganeso.

Estas micrografías permiten observar que el grado de micro fisuras disminuye notablemente en comparación a la probeta templada en temperatura ambiente, además de esto se nota un mayor crecimiento de las ajugas de martensita estas características se deben principalmente a una velocidad de enfriamiento menor, ya que al aumentar la temperatura del agua esta aumenta la etapa de enfriamiento por capa de vapor.

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Aceite a temperatura ambiente

Aceite a 70°C

En las figuras 7 y 8 se observa que la microestructura está conformada por martensita, con una morfología en forma de placas aciculares muy bien distribuidas, acompañada en pequeñas zonas de bainita y austenita retenida.

En esta micrografía podemos ver como disminuye el grado de distorsión y grietas en relación a las microestructuras obtenidas templadas en agua, gracias a que el aceite posee una severidad de temple menor que el agua y su poder de enfriamiento en la etapa de formación de la martensita es más baja.

FIG 7.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en aceite a temperatura ambiente, atacada con nital, tomada desde el microscopio a 500x y tamaño de 20 μm

FIG 8.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en aceite a temperatura ambiente, atacada con nital, tomada desde el microscopio a 1000x y tamaño de 20 μm

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Hielo seco

En la figura 11 Y 12 se observa que la microestructura está conformada por ajugas de martensita y zonas con austenita retenida debido a la elevada velocidad de enfriamiento la cual a su vez provoca micro fisuras y distorsionamiento.

Se ve la presencia de zonas más oscuras las cuales corresponden a carburos que no alcanzaron a disolverse quedado atrapados, ocasionando acumulación de tensiones que conllevaran a un agrietamiento del acero.

FIG 11.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en hielo seco, atacada con nital, tomada desde el microscopio a 500x y tamaño de 20 μm.

FIG 12.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en hielo seco, atacada con nital, tomada desde el Microscopio a 1000x y tamaño de 20 μm.

En la figura 9 y 10 se ve la presencia de martensita, con una morfología de placas aciculares muy bien distribuidas y con un espaciamiento entre ellas pequeña, garantizando un valor de dureza apropiado para tener un tratamiento térmico de temple efectivo, la micrografía no permite visualizar bien zonas de austenita retenida pero se pueden presentar a mayores aumentos.

Se elimina por completo zonas de micro fisuras y distorsionamiento al templar en este medio de enfriamiento, gracias a la velocidad de enfriamiento lenta en la zona de formación de martensita lo que promueve a un crecimiento de las placas homogéneas.

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Salmuera (agua + 10 % NaCl).

Resultados obtenidos en el ensayo de dureza

PROBETA

AISI-SAE 4140

DUREZA 1

[HRC]

DUREZA

[HRC]

DUREZA3

[HRC]

DUREZA PROMEDIO

[HRC]

FIG 13.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en salmuera, atacada con nital, tomada desde el microscopio a 500x y tamaño de 20 μm.

FIG 14.Micrografía de un acero AISI-SAE 4140 templado en salmuera, atacada con nital, tomada desde el microscopio a 1000x y tamaño de 20 μm.

En la figura 13 Y14.las micrografías revelan una microestructura constituida por cristales de martensita en forma de agujas lenticulares, en las cuales las ajugas vecinas no son paralelas unas a otras.se presentan inclusiones no metálicas en forma de óxidos y sulfuros de manganeso, y la existencia de ausentita no transformada quedando retenida.

En esta micrografía se puede observar una disminución en la distorsión y microfisuras en comparación a las micrografías obtenidas mediante el temple en agua.

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H2O ; T=ambiente 54 53 51 52,7

H2O ; T=70°C 54 52 54 53,3

Aceite ;T=ambiente 47 49 49 48,3

Aceite ; T=70°C 51 53 54 52,7

Hielo seco 56 55 56 55,7

Salmuera 55 58 56 56,3

Tabla 3 .resultados obtenidos de dureza en el laboratorio, para cada medio de enfriamiento utilizado.

Análisis de resultados.

El presente informe se realizó con el fin de determinar la influencia del medio de enfriamiento, en el tratamiento térmico de temple para el acero AISI-SAE 4140.En base a los resultados obtenidos metalográficamente y del ensayo de dureza en la práctica de laboratorio se logra establecer lo siguiente.

Figuras 3y 4:

En estas figuras se puede establecer que se obtuvo un temple efectivo al realizar el enfriamiento en agua a temperatura ambiente, sin embargo la severidad de este medio ocasiono que la velocidad de enfriamiento fuese muy elevada en comparación a la velocidad crítica de temple ocasionando micro fisuras y distorsionamiento en la estructura final. El valor de dureza para este medio fue de 52,7 HRC.

Figuras 5 y 6:

Gracias a la visualización de estas imágenes, se corrobora la influencia negativa de un aumento en la temperatura del agua, para ser utilizado como medio de enfriamiento en el tratamiento térmico de temple, en las micrografías se nota una distribución desfavorable de las tensiones producto de un temple desigual, debido a que este aumento de temperatura en el medio provoca que su potencia enfriadora baje, aumentando la duración de la etapa de enfriamiento por capa de vapor. La dureza promedia obtenida en este medio fue de 53,3 HRC.

Figuras 7 y 8:

Las micrografías obtenidas nos permiten establecer que el aceite es el medio de enfriamiento más adecuado para este tipo de acero ya que la severidad de este, nos proporciona la velocidad de enfriamiento adecuada para obtener un temple efectivo y además de esto no ocurra un

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distorsionamiento y zonas de agrietamiento en la microestructura. La dureza obtenida fue de 48,3 HRC.

Figuras 9 y 10:

En estas figuras podemos ver que se llevó a cabo un temple efectivo, además de esto la presencia de micro fisuras y zonas de distorsionamiento se vieron eliminadas en comparación a microestructuras obtenidas mediante el temple en agua, en las cuales se presenciaba agrietamiento. la influencia de la temperatura en este medio fue fundamental para obtener una buena relación entre dureza y fragilidad, ya que este aumento en la temperatura ocasiona un mayor poder refrigerante al obtener mayor fluidez reduciendo su viscosidad.El valor obtenido de dureza fue 52,7 HRC, el cual fue igual para la probeta templada en agua a temperatura ambiente, lo que ratifica que el aceite a la temperatura de 70°C sería el más óptimo para obtener las mejores propiedades mecánicas en el acero AISI-SAE 4140.

Figuras 11 y 12:

las micrografías obtenidas mediante el temple en hielo seco, se caracterizan por tener el mayor grado de distorsionamiento y elevada tasa de microfisuras en comparación a los demás medios de enfriamiento.Este medio de enfriamiento se caracteriza por tener un elevado valor de enfriamiento en las tres etapas lo cual ocasiona que no sea adecuado para ser utilizado como medio de temple en aceros aleados tales como el AISI-SAE 4140, Su valor de dureza fue de 55,7 HRC.

Figuras 13 y 14:

las micrografías nos muestran una estructura conformada por la fase martensítica, con un grado de distorsionamiento y microfisuras más bajo que los visualizados con el temple en agua, el valor de dureza obtenido para este medio fue el más alto con un valor de 56,3 HRC, lo que indica que este medio presenta la mayor severidad.La salmuera nos proporciona la mayor velocidad crítica de temple y un menor grado de distorsión que el agua al tener una velocidad de enfriamiento más lento en la etapa de formación de la martensita.La utilización de este medio para templar el acero AISI –SAE 4140 traería como consecuencia la corrosividad de los tanques y equipos

Conclusiones

se logró establecer que el medio de enfriamiento que brinda las mejores propiedades en cuanto a dureza y fragilidad es el aceite a 70°C,ya que su

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valor de dureza fue de 52,7 HRC valor que se alcanza templando en agua ,pero con la ventaja de no presentar microfisuras y distorsionamiento en la microestructura.

Mediante los métodos metalúrgicos, se determinó que el medio utilizado con mayor poder de enfriamiento fue la salmuera, la cual produjo el valor de dureza más elevado 56,3 HRC. Lo que conlleva a decir que templando en este medio se obtuvo un mayor contenido de carbono en la martensita y una mayor cantidad de esta fase.

Al realizar un aumento de temperatura en el medio de enfriamiento se debe tener en cuenta factores como el punto de ebullición y la viscosidad del fluido, ya que estos pueden disminuir el poder de enfriamiento (caso del agua y la salmuera) o aumentarlo (caso del aceite).

La presencia de microfisuras y distorsionamiento se ve más acentuada en los medios que presentan mayor severidad y que a su vez presentan un poder de enfriamiento elevado en la etapa de formación de la martensita.

Bibliografia

A. Valencia, Tecnología del tratamiento térmico de los metales. Ed,

Universidad de Antioquia, 2009.

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ASM, Atlas of Isothermal Transformation and Cooling Transformation

Diagrams, Metals Park, Ohio, 1977.

MEDIOS DE ENFRIAMIENTO PARA EL TEMPLE. N. Caballero Stevens, G. M. Figueroa Cuervo, Unidad Docente Metalúrgica (UDM). Disponible en línea:[http://www.ingenieriamecanica.cujae.edu.cu/index.php/revistaim/article/viewFile/395/735 ].

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LOS ACEROS disponible en línea en

[http://www.utp.edu.co/~dhmesa/pdfs/clase9ttteoria.pdf].

SUMITEC S.A; disponible en línea en [http://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%204140.pdf]

Soldadura de aceros utilizados para moldes y troqueles; Ing. Luis Fernando Gómez disponible en línea en [http://biblioteca.sena.edu.co/exlibris/aleph/u21_1/alephe/www_f_spa/icon/45896/Informador36/paginas/articulo01/edi36_articulo01_pag01.html].

Manual de Laboratorio Tratamientos Térmicos, Universidad Industrial de

Santander.

SOLDADURA DE ACEROS UTILIZADOS PARA MOLDES Y TROQUELES

SOLDADURA DE ACEROS UTILIZADOS PARA MOLDES Y TROQUELES