REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”
(LABORATORIO DE MATERIALES )
Ensayo Jomny
R!a"#a$o %o&' Zaa"a Danny (*) CI' +,-.*/-0,1 P&o2- In3- Jos4 S!3o5a
Mayo, 2015
Con6!n$o
Ins6&7889n D!sa&&o""o
Influencia de los elementos de aleación en la templabilidad de los aceros. Relación entre el Ensayo Jominy y la curva de tiempo, temperatura y transformación. Importancia del ensayo Jominy. urva de templabilidad de al!unos aceros. "n#lisis de la norma "$%M 255. E&pli'ue el procedimiento para llevar acabo un temple. E&pli'ue la preparación de la probeta y el ensayo de dure(a.
Con8"7s9n R!2!&!n8as "o3&:28as
In6&o$7889n )n procedimiento est#ndar utili(ado ampliamente para determinar la templabilidad es el ensayo Jominy. En este ensayo se mantienen constantes todos los factores 'ue influyen en la profundidad del endurecimiento de la pie(a, e&cepto la composición, como
por e*emplo tama+o y forma de la pie(a y tratamiento de temple. $e procede a la "usteni(ación de la probeta y cuando esta termina, el espcimen es ubicado en el dispositivo de temple y se enfr-a con un corro de a!ua en uno de sus e&tremos. /osteriormente se crean dos superficies planas, a 10 o diametralmente opuestas una de otra, a lo lar!o de la barra, esmerilando muy levemente la superficie, asta una profundidad definida, para conocer la reacción al temple, a diferentes profundidades.
D!sa&&o""o
In2"7!n8a $! "os !"!m!n6os $! a"!a89n !n "a 6!m%"a"$a$ $! "os a8!&os
a acción 'ue e*ercen los elementos de aleación sobre la templabilidad, es 'ui(#s una de las influencias m#s importantes y 'ue m#s merece ser destacada. El temple de los aceros al carbono resulta dif-cil mucas veces al tener 'ue someter al material a enfriamientos muy r#pidos, en a!ua, lo 'ue conlleva problemas de elevadas deformaciones en las pie(as 'ue impiden su utili(ación posterior, as- como la poca penetración del temple a3n en el caso de conse!uir la transformación martens-tica en la superficie de la pie(a. os aceros aleados no presentan estos problemas pues los elementos de aleación despla(an acia la dereca las curvas de las $, o lo 'ue es lo mismo, permiten la transformación martens-tica a menores velocidades de enfriamiento, enfriamientos en aceite e incluso en aire. $in embar!o, donde muestran una !ran importancia es el aumento de la templabilidad del acero. Recordamos 'ue la templabilidad de un acero se define como la propiedad 'ue determina la profundidad y la distribución de la dure(a inducida por enfriamiento desde la condición austen-tica. a templabilidad de un acero depende principalmente de la composición del mismo y aumenta mayormente con la adición de elementos de aleación.
R!"a89n !n6&! !" Ensayo Jomny y "a 87&5a $! 6!m%o; 6!m%!&a67&a y 6&ans2o&ma89n Este tipo de dia!rama muestra cómo la velocidad de enfriamiento afecta la transformación de "ustenita en varias fases posibles, las cuales pueden ser4 16 7ormas alternativas de 7errita y ementita, 26 Martensita. El tiempo se presenta lo!ar-tmicamente a lo lar!o del e*e ori(ontal y la temperatura en el e*e vertical. Esta curva se interpreta partiendo del tiempo t0 pocos se!undos transcurridos6 en la re!ión "ustenita y contin3a acia aba*o y a la dereca a lo lar!o de la trayectoria 'ue muestra cómo se enfr-a el metal en función del tiempo. os tiempos de transformación dependen de la aleación del material. os resultados del temple dependen e&clusivamente de la curva %%% del acero y, por tanto, proporcionan una medida cualitativa de la templabilidad4 cuanto m#s 8templable8 es el acero tanto m#s ori(ontal resulta la curva Jominy de dure(as.
La <37&a %&!s!n6a 7n !=!m%"o $!" $a3&ama TTT %a&a 7n a8!&o'
Im%o&6an8a
$!"
Ensayo Jomny
Este ensayo adoptado por la $.".E. y la ".I.$.I. permite determinar caracter-sticas de suma importancia, sobre todo en estos momentos, en 'ue se e&i!e mayor *uste(a en la fi*ación de los l-mites entre las 'ue var-an las propiedades de los aceros normali(ados. Mediante su empleo se puede conocer, con muca apro&imación, la dure(a m#&ima y m-nima 'ue alcan(ar# un determinado tipo de acero con tratamientos adecuados, la templabilidad, la influencia de los elementos de aleación se!3n su porcenta*e, los posibles resultados con distintos medios refri!erantes, etc. Jominy, con el estudio y an#lisis de mucos y variados ensayos, tambin comprobó la dependencia casi directa de las caracter-sticas mec#nicas a la tracción resistencia, l-mite de elasticidad, alar!amiento y estricción6 con la dure(a del acero, 'ue como sabemos a su ve( depende de su estructura.
C7&5as $! 6!m%"a"$a$ $! a"37nos a8!&os a 7i!ura 11.5 muestra curvas de templabilidad para cinco diferentes aceros aleados 'ue contienen 0,90: y diferentes cantidades de estos elementos aleantes. )na probeta es de acero al carbono 10906 y las cuatro restantes 9190, 9;90,5190 y <906 son aceros aleados. a composición de estos, aceros se indica en el pie de la fi!ura. En esta fi!ura destacan al!unos detalles. as cinco aleaciones tienen la misma dure(a en el e&tremo templado 5= >R6? cuya ma!nitud solo depende del contenido en carbono, 'ue es el mismo en todas estas aleaciones. /robablemente la caracter-stica m#s sobresaliente de estas curvas es su forma, relacionada con la templabilidad. a templabilidad del acero al carbono 1090 es ba*a por'ue la dure(a desciende precipitadamente a ;0 >R despus de una distancia Jominy relativamente corta l@9pul!ada A <,9mm6. /or el contrario, las disminuciones de dure(a en los otros cuatro aceros aleados son claramente m#s !raduales. /or e*emplo, a una distancia Jominy de 2 pul!adas 50 mm6 las dure(as de las aleaciones 9;90 y <90 son 50 y ;2 >R, respectivamente? as-, la aleación 9;90 es m#s dura 'ue la <90. )na probeta de acero al carbono 1090 solo endurece la (ona pró&ima a la superficie, mientras 'ue en los otros cuatro aceros aleados la elevada dure(a del temple profundi(a muco m#s. os perfiles de dure(a de la 7i!ura 11.5 indican la influencia de la velocidad de enfriamiento en la microestructura. En el e&tremo templado, donde la velocidad de temple es apro&imadamente de <00@s, se forma martensita 100: en las cinco aleaciones. " velocidades de enfriamiento menores de =0@s o distancias Jominy mayores de <,9 mm, la microestructura del acero 1090 es predominantemente perlitica con restos de ferrita proeutectoide. $in embar!o, la microestructura de los cuatro aceros aleados consta fundamentalmente de una me(cla de martensita y de bainita? el contenido de bainita crece al disminuir la velocidad de enfriamiento. Esta disparidad en el comportamiento de la templabilidad de las cinco aleaciones de la 7i!ura 11.5 se e&plica por la presencia de n-'uel, cromo y molibdeno en los aceros aleados. Estos elementos aleantes retrasan las re acciones austenitaBperlita y@o bainita, lo 'ue permite 'ue se forme m#s martensita para una velocidad de enfriamiento determinada,
ori!inando mayor dure(a. El e*e vertical dereco de la 7i!ura 11.5 muestra la fracción apro&imada de martensita presente a varios valores de dure(a para estas aleaciones.
7i!ura 11.5 urvas de templabilidad para cinco diferentes aceros aleados 'ue contienen 0,9: . as composiciones apro&imadas : en peso6 son4 9;90B1,5 Ci, 0,0 r y 0,25 Mo? 9190B1,0 r y 0,20 Mo? <90B0,55 Ci, 0,50 r y 0,20 MD? 5190B0,5 r? 1090 es un acero al carbono.
E>%"?7! !" %&o8!$m!n6o %a&a ""!5a& a8ao 7n 6!m%"! "*ustar el dispositivo para 'ue la corriente de a!ua se eleve a una altura de <;.5 mm por encima del orificio, sin la muestra en posición. olo'ue la muestra con calentada en el apoyo de manera 'ue su cara inferior este 12,= mm, por encima del orificio, y abra la v#lvula de a!ua. iri*a la corriente de a!ua, a una temperatura de 5 a ;0 , contra la cara inferior de la muestra por no menos de 10 min.
E>%"?7! "a %&!%a&a89n $! "a %&o!6a y !" !nsayo $! $7&!#a $e desbastan dos tiras de una profundidad m-nima de 0,; mm, a lo lar!o de toda la barra y se procede a reali(ar la medición de dure(a RocFGell en toda la lon!itud de la barra. as dos tiras deben ser paralelas mutuamente y el raspado debe ser eco de tal manera 'ue nin!3n cambio de la estructura de templado se lleve a cabo. a presencia de (onas m#s claras o m#s oscuras indica 'ue la dure(a y estructura an sido alterados en el raspado. $i ocurren estas alteraciones se debes reali(ar las tiras y el raspado nuevamente.
uando se reali(an pruebas de dure(a, la muestra de ensayo se coloca sobre una de sus caras firmemente sobre un yun'ue conectado a la m#'uina de dure(a. Es importante 'ue no se permita nin!3n movimiento vertical cuando se aplica la car!a mayor.
P&o8!$m!n6o a s!37& m!$an6! "a No&ma ASTM +11 Este mtodo de ensayo trata sobre el procedimiento para determinar la templabilidad del acero por el enfriamiento final o prueba Jominy. a prueba consiste en a!ua de apa!ado un e&tremo de un espcimen de prueba cil-ndrica 1.0 pul!adas de di#metro y la medición de la respuesta al endurecimiento como una función de la distancia desde el e&tremo templado. Estos mtodos de ensayo cubren la identificación y descripción de los mtodos de ensayo para determinar la capacidad de endurecimiento de los aceros. os dos mtodos de ensayo incluyen el final de enfriamiento cuantitativo o prueba Jominy y un mtodo para el c#lculo de la capacidad de endurecimiento de acero a partir de la composición 'u-mica basada en la obra ori!inal de M.". Hrossman. a selección del mtodo de ensayo 'ue se utili(ar#n para determinar la templabilidad de un acero determinado deber# ser acordada entre el proveedor y el usuario. El Material de Informe de Ensayo ertificado indicar# el mtodo de determinación de endurecimiento.
An!>os
Con8"7son!s a velocidad de templado influye notablemente en la dure(a 'ue ad'uiere el material. uando se templa el acero mediante conducción se obtienen perfiles de dure(a dependiendo de la (ona en 'ue se mida. "s-, la mayor dure(a se obtiene en la parte inferior, donde ocurrió el templado, y a medida 'ue se asciende la dure(a disminuye, considerablemente al principio y apro&imadamente constante despus. on todo esto, se puede afirmar 'ue la motivación principal de reali(ar este ensayo es 'ue la información 'ue se e&trae acerca de la templabilidad se puede usar tanto para predecir la dure(a de una pie(a templada conociendo la velocidad de temple6, como para identificar las distintas velocidades de temple, dependiendo de las medidas de dure(a en distintas (onas de una pie(a de !ran tama+o 'ue pueden aber e&perimentado enfriamientos desi!uales6.
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
