1.- ENUNCIADO De un acero determinado se mecanizan redondos de 6,5,4 y 3" de Ø. Se calientan los redondos a 825°C y se enfrían en agua. Las curvas en U para cada redondo son las indicadas en la siguiente figura:
Calcular: 1o) Diámetro crítico para enfriamiento en agua del acero ensayado, explicando el proceso empleado para determinarlo. 2o) Definir el diámetro crítico ideal de un acero y deducir si su valor es superior o inferior al del diámetro crítico para enfriamiento en un medio determinado. 3o) Tipo de acero utilizado en la experiencia. Posición relativa de las curvas durezadistancia al centro del redondo de dicho acero para enfriamiento en aceite en vez de agua. Condiciones que debe cumplir la curva Jominy del acero para utilizarla como método de recepción. 4o) ¿Podría aumentarse la resistencia al desgaste del acero por algún tratamiento?. Dato: Dureza de la zona con 50% de martensita = 48HRc.
2.- ENUNCIADO
De un acero cuya composición es: C=0,55%; Mn=0,54%; Si=0,29%; P=0,03 máx.; S=0,033% máx. y cuya curva Jominy es la representada, se pide: 1o) Calcular el diámetro del mayor redondo que haya sido correctamente templado en un medio tal que la periferia alcance la temperatura de dicho medio instantáneamente, así como la dureza y velocidad de enfriamiento (considerada esta última cte.) que se dan en el centro de dicho redondo. 2°) Si tenemos una barra de dicho acero de 1,1" de Ø ,
¿qué medio de enfriamiento
tendremos que utilizar para que nos quede correctamente templado?. o
3 ) Para un redondo de 75 mm de Ø, templado en aceite agitado, definir en tres posiciones diferentes de un radio las cargas de rotura. ¿Cuáles serían sus velocidades de enfriamiento?.
4o) Si el redondo fuese de 100 mm de Ø, templado en agua agitada, ¿podría definir a qué distancia del centro de este redondo encontraría la misma velocidad de enfriamiento que una de las obtenidas en el apartado 3o?. 5o) ¿Estaría correctamente templado un redondo de 1,5" de Ø de este acero si el medio de enfriamiento fuese agua tranquila, (H=1)?. 6o) Si por imperativos de diseño no tuviésemos más remedio que utilizar un redondo de 2" de Ø y en el taller de tratamientos térmicos no se dispone nada más que de aceite agitado, (H=0,8), como medio de enfriamiento, ¿qué tendríamos que hacer para obtener dicho redondo correctamente templado?. Datos:
3.- ENUNCIADO Sabemos que en un eje de sección circular como el de la
figura, sometido a la acción de un momento flector simple, la sección empotrada soporta una distribución de esfuerzos parecida al diagrama que se adjunta Diagrama de esfuerzos en la sección A-B
Dicho eje está construido con un acero que correctamente tratado nos da la siguiente curva U de dureza. Distancia al centro (mm) )l centro (mm)0
Dureza (Re) 16
Resistencia (kq/mm2) 70
5
16
70
10
18
73
15
22
80
20
28
99
25
40
135
Se pide: 1°) ¿Será el eje capaz de soportar las condiciones de trabajo a que está sometido?. Razonar y justificar la respuesta mediante cálculo gráfico.
2o)
¿A qué distancia del centro se encuentra la zona más desfavorable de eje?. (Es decir, la que tiene menor coeficiente de seguridad).
3o)
¿Cual es la carga máxima que admite el eje?.
4.- ENUNCIADO Se desean construir ejes de 80 mm de (p que deberán estar sometidos a una distribución de esfuerzos lineal con valores de 130 kg/mm 2 en la periferia y 0 kg/mm2 en el centro. Por otras consideraciones técnicas la carga de rotura en el centro del eje no deberá sobrepasar los 90 kg/mm2. Se dispone de redondos de 80 mm de
Templado en agua (Kg/mm2 )
0 5 10 15 20 25 30 35 40
40 41 44 48 57 68 85 110 132
Templado en agua y revenido a 250ºC (kg/mm2) 40 41 42 46 50 56 77 88 100
ACERO ALEADO Distancia al centro del eje (mm)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Templado en agua (kg/mm2)
86 88 91 96 104 114 122 128 132
Templado en agua y revenido a 250°C (kg/mm2)
79 80 82 85 91 100 110 116 12 0
Según los datos expuestos indicar: 1o) Si existe la posibilidad de obtener los ejes por temple o bonificado en las dos calidades de acero definiendo las causas de rechazo o aceptación. 2o) Si la carga de rotura en el centro del eje no debiera sobrepasar los 80 kg/mm 2, ¿se podrían obtener los ejes por temple o bonificado?; ¿por qué?. ¿Y por tratamientos superficiales?; ¿por qué?. Indicar en los casos afirmativos el espesor mínimo necesario para evitar la rotura de los ejes. 3o) Si el esfuerzo máximo exigible en la periferia se elevase a 140 kg/mm2, ¿cuál sería el tratamiento adecuado definiendo en el caso de que fuese superíicial el espesor mínimo que se debería obtener para que los ejes aguantasen sin romper?.
