Practica 3 Revenido

“TRATAMIENTO TÉRMICO DE REVENIDO DE UN ACERO TEMPLADO”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

2.0 CONTENIDO FECHA DE EMISIÓN: 07 DE AGOSTO, 2009 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 07 DE AGOSTO, 2012 REVISIÓN: 0

1



SUBTITULOS PÁGINA

1.0 HOJA DE IDENTIFICACIÓN Y AUTORIZACIÓN 1

2.0 CONTENIDO 2

3.0 CONSIDERACIONES TEORICAS 3-5

4.0 OBJETIVO 6

5.0 EQUIPO UTILIZADO 6

6.0 CONDICIONES DEL ENSAYO 6

7.0 MATERIALES 6

8.0 DIMENSIONES DE LA PROBETA 6

9.0 DESARROLLO DE LA PRACTICA 6-7

10.0 RESULTADOS 8

11.0

12.0

13

OBSERVACIONES

CONCLUSIONES(Cuestionario)

BIBLIOGRAFÍA

8

9

10

3.0 CONSIDERACIONES TEORICAS

La martensita templada en su condición de mayor dureza significa que un acero FECHA DE EMISIÓN: 07 DE AGOSTO, 2009 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 07 DE AGOSTO, 2012 REVISIÓN: 0

2



templado con estructura martensítica es muy frágil.

A los aceros templados con estructuras martensíticas no se les puede dar forma fácilmente debido a su resistencia y fragilidad. A fin de conferirle cierta ductilidad, el acero templado se calienta a cierta temperatura para reblandecerlo un poco y reducir su fragilidad. El procedimiento de calentar el acero templado ( con estructura martensítica ά ) para impartirle cierta ductilidad se llama revenido.

El proceso de revenido implica la descomposición de la ά en las fases estables de ferrita α y de carburo de hierro, Fe3C :

ά → α + Fe3C En la condición martensítica sin tratamiento térmico ulterior, el acero es demasiado frágil para la mayoría de las aplicaciones. La formación de martensita origina grandes tensiones residuales en el acero; por tanto, el endurecimiento casi siempre sigue de un tratamiento de revenido, el cual consiste en calentar el acero a alguna temperatura menor que la inferior crítica. El propósito del revenido es liberar los esfuerzos residuales y mejorar la ductilidad y tenacidad del acero. Este aumento en ductilidad generalmente se obtiene a costa de la dureza o de la resistencia.

En general, sobre el amplio intervalo de temperaturas de revenido, la dureza disminuye y la tenacidad aumenta conforme se incrementa la temperatura de revenido. Esto es cierto si la reducción de área en una prueba tensil mide la tenacidad; sin embargo, esto no es enteramente cierto si la barra muescada, como Izod o Charpy, se utilizan como una medida de la tenacidad. La mayoría de los aceros realmente muestran una disminución en la tenacidad de la barra muescada cuando se revienen entre 400º F y 800º F, aún cuando la pieza pierde al mismo tiempo dureza y resistencia.

La variación de dureza y tenacidad de la barra muescada con la temperatura de revenido mostrada en la figura 1 es típica de aceros al carbono y aceros de baja aleación.

A temperaturas bajas, entre 100 y 200º C, se puede formar un carburo de transición llamado carburo Є, Fe2C, especialmente en las martensitas de alto contenido de

carbono. Cuando esto ocurre, la martensita revenida se endurece ligeramente; esto representa el mismo principio del endurecimiento por precipitación, en el que se forman

partículas de transición fuera de equilibrio. Una vez que se forma el Fe3C estable, la dureza disminuye de manera constante al aumentar la temperatura.

FECHA DE EMISIÓN: 07 DE AGOSTO, 2009 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 07 DE AGOSTO, 2012 REVISIÓN: 0

3



Figura 1.- La gráfica muestra como la tenacidad disminuye al igual que la dureza en un intervalo de 400º F a 700º F, aunque después la tenacidad tiene un incremento significativo.

El intervalo de revenido de 400 a 800º F es una línea divisoría entre las aplicaciones que requieren alta dureza y aquellas que requieren alta tenacidad. Si la principal propiedad deseada es la dureza o la resistencia al desgaste, la pieza se reviene por debajo de 400º F; si el principal requisito es la tenacidad, la pieza se reviene por arriba de 800º F.

La martensita, como se definió en la práctica anterior, es una solución sólida sobresaturada de carbono atrapado en una estructura tretragonal centrada en el cuerpo. Esta es una condición metaestable y, como se aplica energía al revenir, el carbono se precipitará como carburo y el hierro se hará b.c.c. Habrá difusión y unión del carburo conforme aumente la temperatura de revenido; lo cual hará que la dureza del acero templado disminuya (figura 2) con la temperatura de revenido.


4



Figura 2.- Las curvas muestran como al aumentar la temperatura de revenido, el acero templado disminuye su dureza incrementándose la tenacidad.

OBJETIVO4.0 El alumno someterá un acero templado a un proceso de revenido a una temperatura

de 400º C, la preparará metalograficamente y obtendrá su dureza.


5



5.0 EQUIPO UTILIZADO

Horno de resistencia para tratamientos térmicos marca Carbolite Furnaces, Cortadora de disco abrasivo (Abrasimet 2), marca Buehler; Mesa de desbaste (Handimet 2) marca Buehler; Pulidora de disco giratorio ( Ecomet 3), marca Buehler; Secadora de muestras (Torramet), marca Buehler; Microscopio metalográfico, marca Olimpus.

6.0 CONDICIONES DEL ENSAYOLa prueba de revenido deberá llevarse a cabo a temperatura de 400º C.

7.0 MATERIALESAcero estructural (1020 y 1040).

8.0 DIMENSIONES DE LA PROBETABarras de acero de 1 pulgada de diámetro y ½ de largo.

9.0 DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

Obtener una muestra de cada uno de los aceros.

Desbastarla hasta lija 600.

Obtener la dureza Rockwell del material.

Someter las muestras a tratamiento térmico de temple (templar en agua).

Desbastar las muestras hasta lija 600.

Obtener la dureza Rockwell del material templado.

Someter las muestras a tratamiento térmico de revenido a 400º C.

Una vez alcanzada la temperatura de revenido deje la muestra un tiempo hasta que se alcance la homogenización de la muestra (1 hora).

Antes de sacar la muestra del horno es necesario protegerse adecuadamente con careta, guantes y peto.

Tome la muestra del horno y colóquela sobre un ladrillo refractario y deje que enfrie al aire.


6



Prepare metalográficamente las muestras.

Ataque las muestras con Nital-2.

Realice sus observaciones en el microscopio metalográfico.

Obtenga un dibujo o una foto de la microestructura del material templado y revenido.

Identifique las fases presentes en el acero templado y revenido.

Obtenga la dureza Rockwell alcanzada en el material templado y revenido.

Compare las durezas y las microestructuras de material templado y del material templado y revenido.

Realice sus observaciones.

10.0 RESULTADOS


7



11.0 OBSERVACIONES

12.0 CONCLUSIONES


8

Fig. 2.- Microestructura del acero 10 __0 templado (Dureza HR__: )

Fig. 2.- Microestructura del acero 10 __0 templado y revenido (Dureza HR__: )



CUESTIONARIO1.- ¿Cuál es el propósito del tratamiento térmico de revenido?Disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad del material.2.- ¿Qué pasaría si a un acero templado no se le da el tratamiento térmico de revenido?Sería un material muy frágil, debido a que tiene muchos esfuerzos residuales, lo cual lo lleva a la fractura prematura3.- ¿Qué pasa en la estructura del acero templado cuando se somete a la temperatura de revenido?La martensita cuya estructura es de tetragonal centrada en el cuerpo, pasa a ser martensita cubica centrada en el cuerpo, debido a la migración del carbono, pasando ser a una transición de Fe2C o también llamada martensita revenida.

4.- Si quiere obtener la máxima tenacidad en el material templado, ¿qué temperatura de revenido usaría? Explique.Esto depende del uso del acero a revenir, porque si se va a utilizar como acero para construcción, es recomendable que sea entre 400 y 600°C para adquirir la mayor tenacidad posible, más sin embargo si se utilizara para acero de herramienta debe de ser entre 200 y 350°C.5.- Si solo quiere relevar un poco los esfuerzos producidos en el acero debido al temple, ¿Qué rango de temperaturas de revenido usaría? Explique.200°C debido a que solo se liberaran los esfuerzos residuales sin afectar tanto su dureza del material.


9



13.0 BIBLIOGRAFÍA

Introducción a la metalurgia física, Avner Sydney, McGraw-Hill. Tratamientos térmicos de aceros, Apraiz J. , Ciencia e ingeniería de los materiales, Askeland Donald, Thompson Editores.


10

Practica 3 Revenido

Documents

Transcript of Practica 3 Revenido