UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA METALURGICA
“Temple “Temple y revenido en aceros SAE-1045 y SAE- 4140”
Profesora: Profesora : Verónica Esino!a Esino !a In"e#ran"es: Pa$%o Sa%inas Va%ero Va%ero Ma&ricio Mora%es
RESUMEN En es"e es"e %a$o %a$ora ra"o "ori rio o rea%i ea%i!a !a'o 'oss "ra" "ra"a' a'ie ien" n"os os "(r "(r'ico 'ico )e "e' "e'%e %e * recoci)o ara )os aceros )is"in"os+ e% acero ,-./ * .,.0+ o$"&1i'os %as )&re!as )e %as '&es"ras an"es )e% "ra"a'ien"o "(r'ico * )es&(s )e% "e'% "e'%e e * re1en re1eni) i)o o a %a "e'e "e'era" ra"&r &ra a )e 0-- * 2--3 2--3 Ce%si& Ce%si&s+ s+ * ara ara "ie'os )e re1eni)o )e 'e)ia 4ora + , 4ora * )os 4oras5 En "e'%e f&e rea%i!a)o en 6 'e)ios )is"in"os+ sa%'&era a#&a * acei"e5 En %a a#ina 7 re#is"ra'os %as )&re!as ara "o)as %as '&es"ras * en %a a#ina ,0 se &e)en o$ser1ar %os #r89cos &e in)ican 1is&a%'en"e %a in;&encia )e% "ra"a'ien"o "(r'ico en %a )&re!a )e% acero5
P!ina 0
"N#"$E 1% &'(ET")&S********************* &'(ET")&S**************************************************** ******************************************** ************* +% "NTR&#U$$",N TE,R"$A************************************************* % PR&$E#"M"ENT& E.PER"MENTA/**************************************** 65, MATERIALES<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<<<<< 650 TRAT TRATAMIENTO TERMICO AMIENTO TERMICO E IDENTIFICACION <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 4% RESU/TA#&S*************************************************************** .5, TA=LAS DURE>AS <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< .50 GRAFICOS<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<< .56 MICROGRAFIAS <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< 5% #"S$US"&NES************************************************************ % $&N$/US"&NES************** $&N$/US"&NES********************************************************** ******************************************** % '"'/"&2RA3A%******************************** '"'/"&2RA3A%********************************************************* *************************** ** % APEN#"$E****************************************************************
P!ina 6
1%- &'(ET")&S
•
•
Es"&)i Es"&)iar ar e% efec"o efec"o )e% 'e)io 'e)io enfria enfria)or )or so$re so$re %a 'icro 'icroes" es"r&c r&c"&r "&ra a * )&re!a )e aceros SAE?,-./ * SAE?.,.-5 Es"&)iar e% efec"o )e %a "e'era"&ra )e re1eni)o so$re %a es"r&c"&ra * )&re!a )e %os aceros "e'%a)os5
P!ina .
+%- "NTR&#U$$",N TE,R"$A Temple y Revenido6Es Revenido6Es &na oeración &e se rea%i!a ca%en"an)o a &na "e'era"&ra or enci'a )e% )e % &n"o )e "ransfor'ación Ac6 o Ac,+ enfrian)o con "a% 1e%oci)a) &e se ro)&!ca &n consi)era$%e a&'en"o )e %a )&re!a+ s&er9cia%'en"e o 4as"a e% n@c%eo )e %a ie!a+ %o &e se )e$e en #enera% a %a for'ación )e 'ar"ensi"a5 Des&(s )e% ca%en"a'ien"o+ se a&s"eni!a %a es"r&c"&ra )e% acero a &na "e'era"&ra s&erior a Ac65 En e% enfria'ien"o r8i)o os"erior se "ransfor'a %a a&s"eni"a en 'ar"ensi"a5La for'ación )e 'ar"ensi"a es"8 in;&i)a+ a)e'8s or %a "e'era"&ra )e "e'%e+ e% "ie'o )e 'an"eni'ien"o a e%%a * %a for'a )e enfria'ien"o5 Si %a "e'era"&ra )e "e'%e es )e'asia)o a%"a+ se for'a &na 'ar"ensi"a )e a#&as #r&esas co'o consec&encia )e %a fa%"a )e #(r'enes * %o 'is'o ' is'o oc&rre si e% "ie'o )e 'an"eni'ien"o es )e'asia)o %ar#o5 La 1e%oci)a) )e enfria'ien"o )een)e )e% "io )e acero * en "o)os %os casos+ 4a )e ser s&erior a %a 1e%oci)a) crB"ica5 Es"e enfria'ien"o $r&sco a&'en"a %as "ensiones "(r'icas * )e "ransfor'ación en#en)ra)as en#en)ra )as en e% acero+ * en %as
ie!as )e for'a co'%ica)a eis"e e% e%i#ro )e 9s&ración5 In'e)ia"a'en"e )es&(s )e% "e'%e+ se a%icar8 &n re1eni)o a "e'era"&ra )e &nos 0--3 C+ &e no afec"a sensi$%e'en"e a %a )&re!a+ ero a%i1ia %as "ensiones )e "e'%e5 A %a 1e! e% acero se 4ace 'enos sensi$%e a% en1eeci'ien"o+ or&e ar"e )e %a a&s"eni"a resi)&a% se "ransfor'a en 'ar"ensi"a * $aini"as+ * %a 'ar"ensi"a "e"ra#ona%+ en c@$ica5 E% "e'%e or)inario se a%ica a ie!as &e es"ar8n en ser1icio so'e"i)as a P!ina /
ei#encias no '&* #ran)es * a 4erra'ien"as en %as &e se re"en)e a%can!ar ene"ración en e% "e'%e5 A esar )e s& senci%%e!+ no se a%ica a ie!as )e for'as co'%ica)as * 'a"eria%es sensi$%es a %a )is"orsión * 9s&ración+ co'o consec&encia )e %a $r&s&e)a) )e% enfria'ien"o
Medios de 7emple Acei7es6 se e'%ean casi ec%&si1a'en"e %os acei"es 'inera%es e% ca%or esecB9co+ &n"o )e e$&%%ición+ ca%or )e e1aoración+ con)&c"i1i)a) "(r'ica * 1iscosi)a)+ &e#an &n ae% i'or"an"e5 Un a&'en"o en %a 1iscosi)a) s&e%e ir aco'aa)o )e &na e%e1ación )e% &n"o )e e$&%%ición * )is'in&*e e% "ie'o )e %a fase 1aor+ ero s&a1i!a %as con)iciones )e %a fase )e con1ección5 Si %a 1iscosi)a) es ecesi1a+ )is'in&ir8 %a "&r$&%encia &e con"ri$&*e a %a e"racción )e ca%or en %a fase )e e$&%%ición * e'eorar8n %as con)iciones )e "e'%e5Los acei"es )e "e'%e son %B&i)os "ras%@ci)os c&*o co%or &e)e ca'$iar '&c4o con e% &so+ osc&reci(n)ose * 4aci(n)ose '8s eseso5 Es"as a%"eraciones se )e$en rincia%'en"e a fenó'enos )e oi)ación or e% aire &e son ace%era)os or e% ca%en"a'ien"o &e ro)&cen %as ie!as incan)escen"es )e acero+ &e se in"ro)&cen ara "e'%ar5 Ta'$i(n se for'a %o)o roce)en"e )e %a cascari%%a )e% acero "e'%a)o+ &e &e)e e%i'inarse or 9%"ra)o * se)i'en"ación5 E% #ra9"o co%oi)a% ro1enien"e )e 4ornos )e a"'ósfera con"ro%a)a+ se e%i'ina or cen"rif&#ación5 Es frec&en"e %a i'&ri9cación P!ina 2
con "ra!as )e a#&a or con)ensación * f&#as )e% sis"e'a )e refri#eración5 C&an)o e% con"eni)o )e a#&a s&era e% -+/+ se a'inora e% efec"o refri#eran"e )e% acei"e or&e se ro%on#a %a fase 1aor *+ si se %%e#a a '8s )e% 0+ &e)e ro)&cir 9s&ras5 A)e'8s+ &e)e ro)&cir es&'as e in;a'ar e% acei"e )&ran"e e% "e'%e5 E% a#&a &e)e e%i'inarse ca%en"an)o e% acei"e a ,-- C o con &%"racen"rBf&#a5F&n)a'en"a%'en"e se &"i%i!an )os "ios )e acei"e: ara "e'%e en frBo+ en"re 6- * 2-C+ * ara "e'%e en ca%ien"e+ en"re ,-- * ,6-C5 A!8as y sol8ciones ac8osas6 C&an)o se "e'%a en a#&a &ra+ en"ran)o a#&a n&e1a or e% fon)o )e% )eósi"o * sa%ien)o %a ca%en"a)a or &n )esa#e )e %a ar"e s&erior+ son frec&en"es %os )efec"os )e aarición )e &n"os $%an)os+ esecia%'en"e en aceros sensi$%es a e%%o5 Es"e con"ra"ie'o )e$e a"ri$&irse+ en ri'er %&#ar+ a %os #ases )is&e%"os en e% a#&a n&e1a+ co'o e% an4B)ri)o car$ónico+ e% oB#eno * e% 4i)ró#eno+ * en se#&n)o %&#ar+ a% an4B)ri)o car$ónico roce)en"e )e %a )isociación )e %os $icar$ona"os5 A@n en e% a#&a n&e1a en reoso+ se for'an $&r$&i"as so$re %os ro)&c"os &e se "e'%an5 E% a#&a corrien"e )e caerBas * )e %os o!os es"8 '&* enri&eci)a en #ases &e fa1orecen %a for'ación )e e%Bc&%as )e 1aor5 Tan ron"o co'o e% a#&a )e "e'%e a%can!a "e'era"&ras s&eriores a /-3 C aroi'a)a'en"e+ se re#is"ran osci%aciones en %as )&re!as o$"eni)as5 La si"&ación es 'eor c&an)o se e'%ea ara e% "e'%e a#&a )&ra 1iea )e %a &e %os cons"i"&*en"es #aseosos 4an si)o *a e&%sa)os en s& 'a*or ar"e+ o 4an recii"a)o %as sa%es &e en)&recen e% a#&a5 Para e%i'inar es"os incon1enien"es se e'%ean so%&ciones sa%inas en %&#ar )e a#&a5 Se &"i%i!an so%&ciones )e sa% co'@n+ NaC% a% ,-+ o con c%or&ro o"8sico en %&#ar )e só)ico5 Ta'$i(n se e'%ean co'o 'e)ios )e "e'%e+ so%&ciones con / a% ,- )e so)a c8&s"ica+ &e ofrecen a)e'8s %a 1en"aa )e &e searan con '&c4a faci%i)a) %a cascari%%a5 Para "e'%ar %os aceros '&* sensi$%es a %a aarición )e !onas $%an)as+ 4a )a)o $&enos res&%"a)os &na so%&ción a "e'era"&ras )e 6- a .-3 C * )ensi)a) ,+,5 Con"iene ,. % )e sa% * 2 % )e a#&a5 La )ensi)a) )e %as so%&ciones 'an"iene 'e)ian"e a)iciones )e a#&a o )e sa%5 Las ie!as "o'an en e% "e'%e &n asec"o en"re #ris * ne#ro a!&%a)o5 Sales y me7ales 98ndidos6 A)e'8s )e% a#&a+ e% acei"e * %as so%&ciones ac&osas+ se e'%ean co'o 'e)ios )e "e'%e %as sa%es * %os 'e"a%es f&n)i)os5 Las "e'era"&ras )e %os $aos )een)en )e% e'%eo * se enc&en"ran #enera%'en"e en"re %os 0-- * 2--3 C5 Para "e'era"&ras P!ina 7
4as"a /-- a //- C+ se e'%ean 'e!c%as )e ni"ra"os * ni"ri"os a%ca%inos5 Para '8s )e //-3 C+ se &"i%i!an 'e!c%as )e sa%es een"as )e ni"ra"os5 E% "e'%e en $ao ca%ien"e+ en %&#ar )e acei"e+ "iene %a 1en"aa )e &e no se for'an $&r$&as )e 1aor *+ or "an"o+ no se ro)&cen en)&reci'ien"os 4e"ero#(neos5 E% enfria'ien"o )es)e %a "e'era"&ra )e "e'%e 4as"a %a )e% $ao se ro)&ce or con1ección &ra5 En $aos )e es"e "io se &e)en "e'%ar "o)os %os aceros a%ea)os ara "e'%e en acei"e+ c&*a "e'era"&ra )e a&s"eni!ación no ece)a %os J/- C5 Ta'$i(n &e)en "e'%arse ie!as )e aceros no a%ea)os+ )e 4as"a ,'' )e )i8'e"ro+ )irec"a'en"e )es)e %a "e'era"&ra )e ce'en"ación5 No es a)'isi$%e in"ro)&cir en $aos )e ni"ra"os+ o )e an8%o#a na"&ra%e!a+ ro)&c"os &e &e)an a#%'erarse '&* )ensa'en"e+ co'o or ee'%o ie!as e&eas en ces"as )e "e'%e+ a%a'$re en ro%%o+ e"c5+ or&e se &e)en ro)&cir so$reca%en"a'ien"os %oca%es )e %as sa%es &e )en %&#ar a corrosión o &e'a)o )e% acero+ * en casos )esafor"&na)os+ inc%&so+ a e%osiones )e% $ao5 Los $aos )e %o'o o )e o"ros 'e"a%es f&n)i)os se e'%ean a 1eces con %a 'is'a 9na%i)a) &e %os $aos )e sa%es5 P&e)en con"ener a!&fre c&an)o es"8n s&cios *+ or es"a ra!ón+ es necesario f&n)ir%os co'%e"a'en"e , ó 0 4 an"es )e in"ro)&cir %as ie!as5 Por o"ro %a)o+ e% %o'o es $as"an"e 1o%8"i% en"re 6/- * 7/-3 C+ &e son %as "e'era"&ras )e %os "ra"a'ien"os ara %os &e se e'%ea: %os 1aores son 1enenosos * se necesi"a '&* $&ena asiración5 Ta'$i(n &e)e e1i"arse &na e1aoración ecesi1a 'e)ian"e &na caa c&$rien"e )e car$ón 1e#e"a%5 Para 'e)ir %as "e'era"&ras son a)ec&a)os %os "er'oares o %os iró'e"ros fo"oe%(c"ricos5 La 1en"aa )e% %o'o es &e enfrBa '&c4o '8s r8i)a'en"e &e %os $aos )e sa%es5 Co'o e% acero "iene 'enor )ensi)a) &e e% %o'o+ es necesario s&e"ar %as ie!as )en"ro )e% $ao5 O"ra )es1en"aa )e% %o'o es &e &e)e a)4erirse "ena!'en"e a ie!as &e con"en#an )ien"es o ran&ras e&eas e i'i)e &e esas !onas se en)&re!can en e% "e'%e5 Por es"a ca&sa+ es reciso )esen#rasar re1ia'en"e %as ie!as con '&c4o c&i)a)o5
P!ina
%- PR&$E#"M"ENT& E.PER"MENTA/ 65, MATERIALES Microscóico Se" )e %ias Ni"a% 6 Me)i)or )e D&re!a A#&a Acei"e Sa%'&era =a&e%i"a P&%i)or Horno M&es"ras )e acero SAE ,-./+ .,.Ma&ina )e resión 'on"a)ora Sierra ara cor"ar • • • • • • • • • • • • •
650 TRATAMIENTO E IDENTIFICACION Re1eni)o
Te'%e en:
Acero 0--3C SAE A# Acei Sa%'&e A# Acei Sa%'& &a "e ra &a "e era ,-./ , 0 6 . / 2 ,, ,0 ,6 ,. ,/ ,2 .,.,., ,/, ,.0 ,/0 656 Proce)i'ien"o P!ina J
A# &a O, O.
Tie'o 2--3C Re1eni )o Acei Sa%'& K4oras "e era O0 O6 ,0 O/ O2 ,0 , 0
Se %%e1an a%#&nas ro$e"as a ensa*o )e )&re!a * se rearan ara 'icro#ra9a •
•
Se in#resaron %as ro$e"as a% 4orno 4as"a &e a%can!aran s& "e'era"&ra )e a&s"eni!ación L&e#o se re"iraron %as ro$e"as )e% 4orno+ in'e)ia"a'en"e se "e'%aron en 6 'e)ios )iferen"es+ acei"e+ sa%'&era * a#&a5
•
a%#&nas ro$e"as se 1an a ensa*o )e )&re!a * o"ras se reararan ara %a 'icro#rafBa5
•
A O"ras ie!as a %as c&a%es "a'$i(n se %es a%icó "e'%e+ se %%e1an a% "ra"a'ien"o "(r'ico )e re1eni)o )e 0--3C * 2--3C+ * ara "ie'os )e + , * )os 4oras5
•
Las ro$e"as o$"eni)as )es&(s )e% re1eni)o a%#&nas se 1an a ensa*o )e )&re!a * %as o"ras
se reararan ara %a
'icrofo"o#rafBa
•
Las ro$e"as ensa*a)as en &na '8&ina )e )&re!a roce%% se 4icieron en e% sis"e'a Roce%% A KHRA5 Se )e"er'ina * se ano"an / )&re!as ara %&e#o o$"ener &n ro'e)io5
•
Las ro$e"as &%i)as+ )es$as"a)as * a"aca)as con Ni"a% 6 son %%e1a)as ara sacar%es %a 'icrofo"o#rafBa correson)ien"e a ,--+ 0-- * /-- a&'en"os5
P!ina ,-
4%- RESU/TA#&S 4%1 Ta:las A% rea%i!ar %os "e'%es * re1eni)os 'e)ian"e )is"in"os ara'e"ros se o$"&1ieron &na 1ariación )e )&re!as consi)era$%es or e% ensa*o )e )&re!a roce%% A a con"in&ación %os )is"in"os 1a%ores o$"eni)os5 Pro:e7 a 1 + 11 1+ #8re;a <5 4 <5 4 Ta$%a .5, 1a%ores )e )&re!as )e %os aceros so'e"i)os a "e'%e5
P!ina ,,
1
Pro:e7 a #8re;a
4
5 4<5
5
14
15 <5
1 4<5
141 +<5
15 +<
Ta$%a .50 1a%ores )e )&re!a )e %os aceros so'e"i)os a )iferen"es "ie'os )e re1eni)o a 0--3
Pro:e7 a &1 &+ & &4 &5 & 14+ #8re;a 1 + <5 5 4<5 4 5 Ta$%a .56 1a%ores )e )&re!a )e %os aceros so'e"i)os a )iferen"es "ie'os )e re1eni)o a 2--3c
P!ina ,0
15
A% o$ser1ar %os )a"os es '&* %o#ico )e"er'inar &e en "er'inos )e )&re!a e% re1eni)o a 0--3c es '&* $&eno *a &e se 'an"iene casi cons"an"e+ es"o es '&* $&eno *a &e e% re1eni)o rincia%'en"e es a%ica)o ara o$"ener &na 'a*or "enaci)a) )e %os aceros "e'%a)os con a%"os con"eni)os )e 'ar"ensi"a5 A% a&'en"ar %a "e'era"&ra )e re1eni)o oc&rre &e %a )&re!a )is'in&*e $as"an"e *a &e %os #ranos &e)en crecer )e$i)o a %a a%"a "e'era"&ra * or en)e a&'en"a %a )&c"i%i)a) 4%+%-2r=cos
Gra9co .5, D&re!as )e %as ro$e"as ,-./ con )is"in"os "ra"a'ien"os "(r'icos5
P!ina ,6
= Gra9co .50 D&re!as )e %as ro$e"as .,.- con )is"in"os "ra"a'ien"os "(r'icos5
4%+%-Micro-3o7o!ra9>as
P!ina ,.
Fi#&ra .5, Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en a#&a+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina ,/
Fi#&ra .50 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en acei"e+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina ,2
Fi#&ra .56 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en sa%'&era+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina ,7
Fi#&ra .5. Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en a#&a * re1eni)o a 0-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina ,
Fi#&ra .5/ Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en acei"e * re1eni)o a 0-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina ,J
Fi#&ra .52 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en sa%'&era * re1eni)o a 0-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 0-
P!ina 0,
Fi#&ra .57 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en a#&a * re1eni)o a 2-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 00
P!ina 06
Fi#&ra .5 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en acei"e * re1eni)o a 2-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 0.
P!ina 0/
Fi#&ra .5J Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero ,-./ "e'%a)o en sa%'&era * re1eni)o a 2-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
Fi#&ra .5,- Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en a#&a+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 02
Fi#&ra .5,, Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en acei"e+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 07
Fi#&ra .5,0 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en sa%'&era+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 0
Fi#&ra .5,6 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en a#&a * re1eni)o a 0-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 0J
Fi#&ra .5,. Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en acei"e * re1eni)o a 0-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 6-
Fi#&ra .5,/ Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en sa%'&era * re1eni)o a 0-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 6,
P!ina 60
P!ina 66
Fi#&ra .5,2 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en a#&a * re1eni)o a 2-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 6.
P!ina 6/
Fi#&ra .5,7 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en acei"e * re1eni)o a 2-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
P!ina 62
P!ina 67
Fi#&ra .5, Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en sa%'&era * re1eni)o a 2-- C or 'e)ia 4ora+ se '&es"ran a ,-- * /--Q )e i!&ier)a a )erec4a5
Fi#&ra .5,J Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en a#&a * re1eni)o a 0-- C or , 4ora+ se '&es"ra a /-- Q5
P!ina 6
Fi#&ra .50- Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en a#&a * re1eni)o a 0-- C or 0 4oras+ se '&es"ra a /-- Q5
P!ina 6J
Fi#&ra .50, Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en acei"e * re1eni)o a 0-- C or , 4ora+ se '&es"ra a /--Q5
P!ina .-
Fi#&ra .500 Fo"o#rafBas )e %a ro$e"a )e acero .,.- "e'%a)o en acei"e * re1eni)o a 0-- C or 0 4oras+ se '&es"ra a /--Q5 Princia%'en"e es osi$%e 1is&a%i!ar en %as 'icro#ra9as &e eis"e &na re%ación en"re "io )e re1eni)o * enfria'ien"o+ %a 'icroes"r&c"&ra o$"eni)a 1aria )e asar )e &na es"r&c"&ra 'ar"ensi"ica a &na es"r&c"&ra en %a c&a% se "iene rincia%'en"e ferri"a 'as ce'en"i"a5 Ta'$ien es osi$%e no"ar &e a 'enores "ie'os )e re1eni)o &e)a 'as 'ar"ensi"a con"eni)a en %a 'icroes"r&c"&ra
P!ina .,
5%- #"S$US"&NES Ma&ricio 'ora%es: Los 1a%ores )e )&re!a es"8n acor)e a %o &e es %a rea%i)a)+ *a &e %os res&%"a)os )e% acero SAE ,-./ son 'a*ores &e %os )e% acero SAE .,.-5 P&e)e &e no se 4a*a rea%i!a)o &n $&en &%i)o a %as ro$e"as * no se a"acó co'o correson)e a )ic4as ie!as5 Se#@n "eorBa se esera &e %as 'a*ores )&re!as o$"eni)as or "e'%e f&eran 'a*ores ara %as &e f&eron "e'%a)as en e% 'e)io )e sa%'&era+ en se#&i)a en a#&a * or &%"i'o en acei"e+ sin e'$ar#o co'o se &e)e o$ser1ar en %a "a$%a * e% #ra9co eeri'en"a%'en"e o$"&1i'os %a 'a*or )&re!a en e% a#&a+ %&e#o en %a sa%'&era * or &%"i'o en acei"e+ %a inconsis"encia con e% 1a%or "eórico * eeri'en"a%+ se &e)e )e$er a &e %a "e'era"&ra )e% a#&a &)o es"ar $ao %a "e'era"&ra nor'a% o &e a% sacar %as ro$e"as )e% 4orno se esero '8s "ie'o )e% )e$i)o + %o &e ocasiono 'as enfria'ien"o en e% aire5 Co'o se &e)e o$ser1ar en %a "a$%as * e% #ra9co a% co'arar %as )&re!as o$"eni)as so%o a% "e'%ar%as+ nos erca"a'os &e %as ro$e"as &e a)e'8s f&eron re1eni)as a 0-- * 2--3C+ so%o a 2--3 se o$"&1o &na )is'in&ción )e %a )&re!a consi)era$%e ara e% acero * ara e% acero se o$ser1o &e a 'e)i)a &e se a&'en"o %a "e'era"&ra )e re1eni)o s&s )&re!as )is'in&*eron5 A% co'arar %a )&re!a ara %as ro$e"as &e f&eron re1eni)as or , 4oraK ,., * ,/, con %as &e f&eron re1eni)as or 0 4oras a %a 'is'a "e'era"&ra )e 0--3C nos erca"a'os &e a 'a*or "ie'o )e re1eni)o se o$"&1ieron 'a*ores )&re!as5 Pa$%o Sa%inas: Con resec"o a %as 'icroes"r&c"&ras o$"eni)as se &e)e 1er en %a 9#&ra .5, * .5,- &e en e% acero .,.- se 1e &e %a 'ar"ensi"a o$"eni)a es 'as 9na * en %a fo"o#rafBa "o'a)a con /--Q se 1e er%i"a en %os $or)es )e #rano+ %o &e no se 1e en e% acero .,.-+ *a &e es"e or con"ener e%e'en"os a%ean"es resen"a &na 'a*or "e'%a$i%i)a)5 La resencia )e 'icroes"r&c"&ra )e e&i%i$rio en e% acero ,-./ se e%i'ina con &na 'a*or 1e%oci)a) )e enfria'ien"o+ es"o se &e)e 1er en %a 9#&ra .56 en %a c&a% se '&es"ra e% 'is'o acero ,-./ ero "e'%a)o en P!ina .0
sa%'&era+ a%%B se 1e &e no 4a* er%i"a en %a 'icroes"r&c"&ra a )iferencia )e% "e'%e en a#&a5 En %as 9#&ras .5,-+ .5,, * .5,0+ &e correson)en a e% acero .,."e'%a)o en %os "res 'e)ios )e "e'%e+ se &e)e 1er &e %as 'icros"r&c"&ras son ,-- 'ar"ensB"icas+ a )iferencia )e %as "e'%a)as en acei"e * a#&a )e% ,-./ K9# .5, * .50+ en )on)e se o$ser1a er%i"a )e e&i%i$rio5 Con %o )ic4o an"erior'en"e se corro$ora &e %os aceros a%ea)os resen"an &na 'a*or "e'%a$i%i)a) &e %os aceros a% car$ono si'%e'en"e5
%- $&N$/US"&NES •
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Las 'a*ores 1e%oci)a)es )e enfria'ien"o * or en)e %as 'a*ores )&re!as )e "e'%e se o$"ienen con %os enfria'ien"os en sa%'&era+ %&e#o en a#&a * or &%"i'o en acei"e5 E% a&'en"o )e %as "e'era"&ras )e re1eni)o 4as"a a%ca!ar cier"as "e'era"&ras )is'in&*en %as )&re!as )e %as ro$e"as "e'%a)as A &na 'is'a "e'era"&ra+ e% a&'en"o )e% "ie'o )e re1eni)o a&'en"a %as )&re!as )e %as ro$e"as5 Los aceros con con"eni)os )e e%e'en"os a%ean"es "ienen 'as "e'%a$i%i)a) &e %os aceros so%o a% car$ono5 E% acero SAE ,-./ "iene &na 'a*or )&re!a &e e% acero SAE .,.-5
•
P!ina .6
75? APENDICE Ta$%a 75, Co'osición &B'ica )e %os aceros &"i%i!a)os en es"a eeriencia5 Acero SAE ,-./
C -+.6 ? -+/-
Mn -+2 ? -+J
.,.-
-+6 ? -+.6
-+7/ ? ,
P -+-6/ MAQ -+-.
S -+-. MAQ -+-.
Si ? -+0? -+6/
Cr -+0 MAQ
Mo
Ni
?
?
-+,/ ? -+?,+, -+0/
?
$UEST"&NAR"& 1% "ndi?8e el o:@e7ivos del 7emple y del revenido E% o$e"i1o )e% "e'%e es o$"ener &na es"r&c"&ra 'ar"ensB"ica5 Teórica'en"e en e% "e'%e+ "o)a %a 'asa )e% acero )e$e encon"rarse en es"a)o a&s"enB"ico en e% 'o'en"o )e co'en!ar e% enfria'ien"o5 Si en"onces se enfrBa e% acero con rai)e!+ "o)o e% 'a"eria% &e)a con #ran )&re!a5 E% o$e"i1o )e% re1eni)o es o$"ener &na 'icroes"r&c"&ra con 'a*or "enaci)a) a ar"ir )e &n acero "e'%a)o5 Ta'$i(n s& o$e"i1o no es e%i'inar %os efec"os )e% "e'%e sino 'o)i9car%os+ )is'in&*en)o %a )&re!a * resis"encia+ a&'en"an)o+ co'o se )io an"erior'en"e+ %a "enaci)a) * e%i'inan)o "a'$i(n %as "ensiones in"ernas &e "ienen sie're %os aceros "e'%a)os5 +% B8C relaciDn eis7e en7re el medio de en9riamien7o y la velocidad cr>7ica de 7empleF E% 'e)io )e enfria'ien"o )eci)e %a 1e%oci)a) )e enfria'ien"o )e %as ie!as )e acero en %os "ra"a'ien"os "(r'icos5 Con e% enfria'ien"o en a#&a sa%a)a '&* a#i"a)a+ se consi#&en %as 'a*ores 1e%oci)a)es+ * enfrian)o %as ie!as )en"ro )e% 4orno+ se o$"ienen %as 'enores5 % Epli?8e las e7apas del revenido y los microcos7i78yen7es ?8e se espera encon7rarF P!ina ..
La ri'era e"aa )e% re1eni)o se rea%i!a a $aas "e'era"&ras+ a%re)e)or )e 6--3C+ * en e%%a se recii"a &n car$&ro )e 4ierro (si%on+ * e% con"eni)o en car$ono )e %a 'ar"ensi"a $aa a -+0/C5 La se#&n)a e"aa )e% re1eni)o só%o se resen"a c&an)o 4a* a&s"eni"a re"eni)a en %a 'icroes"r&c"&ra )e% acero "e'%a)o+ * en es"a e"aa %a a&s"eni"a re"eni)a se "ransfor'a a $aini"a5 La "ercera e"aa )e% re1eni)o e% car$&ro (si%on+ &e aareció en %a ri'era e"aa+ se "ransfor'a en ce'en"i"a5 A% a&'en"ar ro#resi1a'en"e %a "e'era"&ra )e% acero se for'a ri'ero &n recii"a)o )e ce'en"i"a en %os %B'i"es )e a#&as )e 'ar"ensi"a * "a'$i(n en s& in"erior5 4% indi?8e las propiedades mecanicas de los aceros 7ra7ados con 7emple y con revenidoF E% acero a% ser "e'%a)o es '&* resis"en"e+ ero "iene '&* oca )&c"i%i)a) * "enaci)a)5 Si e% acero "e'%a)o se 1&e%1e a ca%en"ar+ es"a 1e! en"re "e'era"&ra a'$ien"e * 7--3C+ * %&e#o es enfria)o a% aire+ %a resis"encia a %a "racción )is'in&*e ro#resi1a'en"e a 'e)i)a &e se e%e1a %a "e'era"&ra )e% re1eni)o * a% 'is'o "ie'o a&'en"a %a )&c"i%i)a) * "enaci)a)5 La resis"encia a% c4o&e o resi%iencia+ &e es #enera%'en"e '&* $ao c&an)o e% re1eni)o se 4ace a "e'era"&ras inferiores a ./-3C+ a&'en"a en ca'$io no"a$%e'en"e c&an)o e% re1eni)o se efec"@a a "e'era"&ras '&* e%e1a)as5e% acero a% ser re1eni)o re)&ce %a resis"encia a %a ro"&ra or "racción+ e% %B'i"e e%8s"ico * %a )&re!a5 e%e1a %as carac"erBs"icas )e )&c"i%i)a) a%ar#a'ien"o es"ricción * %as )e "enaci)a) resi%encia5 5% indi?8e las normas as7m para micro a7a?8e y mencione como a7acar 8n acero al7o cromo de ac8erdo de la normaF Nor'a ASTM E?.-7 Es &n '("o)o )e a"a&e )e &na '&es"ra )e 'e"a% ara re1e%ar s& 'icroes"r&c"&ra5 En &na esca%a 'icroscóica+ e% 'e"a% se co'one )e '&c4os #ranos &e &e)en 1ariar )e for'a * "a'ao5 E%e'en"os )e a%eación en e% 'e"a% a 1eces se searan en ar"Bc&%as 'icroscóicas )e for'as )is"in"as5 Es"a 'icroes"r&c"&ra &e)e ser insecciona)a or e% 'on"ae+ %a sección "rans1ersa%+ * &%i)o se#@n %a nor'a ASTM E6 se#&i)o or %a a#&af&er"e se#@n %a nor'a ASTM E .-75 ASTM E.-7 eseci9ca &( ro)&c"os P!ina ./
&B'icos )e a"a&e Kor %o #enera% 8ci)os * %os "r8'i"es necesarios ara re1e%ar %a 'icroes"r&c"&ra )e %os )iferen"es "ios )e 'e"a%es5 De acero )e car$ono "iene 1ariases"r&c"&ras+ "a%es co'o ferri"a+ er%i"a * 'ar"ensi"a en f&nción )e có'o se )is"ri$&*e e% car$ono en e% 'a"eria%5 Las )iferencias en %a 'icroes"r&c"&ras son i'or"an"es or&e &e)en a*&)ar a )e"er'inar si &n 'e"a% se 4a so'e"i)o a %os ro)&c"os &B'icos corrosi1os+ es '8s s&a1e o '8s )&ro en %as&er9cie+ se 4a )efor'a)o+ f&e so%)a)o correc"a'en"e+ o se 4a so$reca%en"a)o5 LosRes&%"a)os )e%a 'icroes"r&c"&ra se eresa en i'8#enes )e es"a 'is'a+ &n"o con &n ie )e 9#&ra ara e% si#ni9ca)o )e %a es"r&c"&ra5
Para e% fe ,/?6- cr 2?.- ni / o"ros e%e'en"os K6-- series se &e)e a"acar con e% a"a&e ,6$ ara es"r&c"&ra #enera% co'osición ,- # aci)o o8%ico + e%ec"ro%i"o a 21 or , 'in 25 In)i&e )is"in"os '("o)os )e o$ser1ación en e% 'icroescoio 'e"a%o#ra9co 3o7o!ra9>a con microscopio% P!ina .2
Casi "o)as %as c8'aras e%ec"rónicas "ienen a)a"a)ores ara aco%ar e% c&ero a% "&$o )e% 'icroscoio * s& sis"e'a )e enfo&e * %ec"&ra a "ra1(s )e% o$e"i1o %as 4ace ar"ic&%ar'en"e có'o)as ara es"a esecia%i)a)5 E% 'icroscoio ó"ico a%can!a 4as"a &nos 0--- a&'en"os+ * e% e%(c"rico+ &e e'%ea &n 4a! )e e%ec"rones en %&#ar )e %&!+ %%e#a 4as"a ,------ o '8s5 Es"os 'icroscoios incororan casi sie're &na c8'ara esecia%5 Una fo"o#rafBa "o'a)a a "ra1(s )e &n 'icroscoio se %%a'a fo"o'icro#rafBa+ "(r'inos &e no )e$en conf&n)irse con 'icrofo"o#rafBa+ &e se re9ere a %a rero)&cción )e )oc&'en"os en e%Bc&%a )e e&eo for'a"o5 Eamen me7alo!r=co E% ea'en 'e"a%o#r89co "iene co'o o$e"o es"a$%ecer e% es"a)o )e &n 'e"a% en &n ins"an"e )a)o en s& 1i)a5 P&es"o &e e% es"a)o K E )e &n 'e"a% o &na a%eación )e co'osición conoci)a es"8 )e"er'ina)o or s& in"e#ri)a) K I * s& es"r&c"&ra K E + es )ecir &es"o &e se c&'%e E f Ki+ e+ res&%"a &e e% ea'en 'e"a%o#r89co+ concre"a'en"e+ ersi#&e e% es"&)io )e %a in"e#ri)a) * es"r&c"&ra )e &n 'e"a% o )e &na a%eación )a)a5 La in"e#ri)a) )e &n 'a"eria% 'e"8%ico es"8 )e"er'ina)a or %a con"in&i)a) o )iscon"in&i)a) )e %a 'asa 'e"8%ica5 Se )ice &e &n 'a"eria% 'e"8%ico es Bn"e#ro o con"in&o c&an)o carece )e )iscon"in&i)a)es fBsicas 'acroscóicas5 La )iscon"in&i)a) '8s frec&en"e son: 9s&ras+ so%a)&ras+ 'icro ca1i)a)es )e con"racción e inc%&siones no 'e"8%icas Krefrac"arios o escorias + e"c 5 E% ea'en 'e"a%o#r89co se arece '&c4o a% ea'en c%Bnico5 A'$os se a%ican en &na e"aa )e %a 1i)a+ )e &n 'e"a% o )e &n 4o'$re+ resec"i1a'en"e5 E% ea'en c%Bnico se %e a%ica a &n 4o'$re an"es )e &n "ras"orno a"o%ó#ico ara es"a$%ecer s&s osi$i%i)a)es * re1enir 'a%es &%"eriores o )es&(s )e &n "ras"orno a"o%ó#ico ara es"a$%ecer %a ca&sa )e% "ras"orno5 An8%o#a'en"e+ e% ea'en 'e"a%o#r89co se a%ica a &na ie!a an"es )e ser )es"ina)a a &n 9n ara re1enir incon1enien"es en s& ser1icio o )es&(s )e aarecer &na fa%%a en s& "ra$ao ara es"a$%ecer %a ca&sa )e %a fa%%a5 Tan"o en e% ea'en 'e"a%o#r89co co'o en e% c%Bnico &e)e 4acerse &n )ia#nós"ico * &n ronós"ico: e% ri'ero "iene co'o o$e"o es"a$%ecer e% es"a)o resen"e * e% se#&n)o re)ecir e% es"a)o a a%can!arse con 'a*or ro$a$i%i)a) en e% f&"&ro5 La ana%o#Ba en"re e% ea'en 'e"a%o#r89co * e% ea'en c%Bnico 1a '8s %eos a@n a'$as esecia%i)a)es ac&)en a% an8%isis &B'ico ara co'%e"ar e% conoci'ien"o )e% sBn)ro'e5 Sin e'$ar#o+ en"re e% ea'en 'e"a%o#r89co * e% ea'en c%Bnico eis"e &na )iferencia f&n)a'en"a% e% c%Bnico ea'ina a% enfer'o en s& "o"a%i)a)+ en "an"o &e e% 'e"a%o#ra9s"a )e$e %i'i"arse a &na ar"e '&* e&ea )e% "o)o+ or %o c&a% no &e)e ser1irse )e %a se'io%o#Ba roe)(&"ica * or "an"o e% c&a)ro sin"o'8"ico a 'en&)o es inco'%e"o5 E% ea'en 'e"a%o#r89co )&ran"e e% ser1icio )e &na ie!a+ en %a 'a*orBa )e %os casos+ se 4ace co'o consec&encia )e no 4a$er 4ec4o e% ea'en P!ina .7
)e con"ro% an"es )e en"rar %a ie!a en ser1icio5 Es"e ea'en es e% '8s co'@n5 Se rea%i!a so$re ie!as &e no 4an soor"a)o &n )e"er'ina)o ser1icio+ es )ecir+ ie!as &e en %a 'a*orBa )e %os casos se 4an )efor'a)o+ ro"o+ )es#as"a)o+ corroB)o5 En es"os casos+ %o &e se re"en)e )e% 'e"a%o#ra9s"a es &e )e"er'ine %a ca&sa )e %a anor'a%i)a)+ %o &e casi sie're es &n ro$%e'a co'%eo5 E% ea'en 'e"a%o#r89co re1io a% &so )e &n 'e"a% Kea'en 'e"a%o#r89co )e con"ro% "ien)e a a)e%an"arse a %os res&%"a)os r8c"icos5 Eamen macro!r=co Es %a for'a '8s senci%%a )e rea%i!ar &n es"&)io+ es"e cons"a en ea'inar %a s&er9cie 'e"8%ica a si'%e 1is"a+ &)ien)o )e"er'inar )e es"a for'a %as carac"erBs"icas 'acroscóicas+ )e% c&a% se &e)e o$"ener )a"os so$re %os "ra"a'ien"os 'ec8nicos s&fri)os or e% 'a"eria% Kes )ecir se &e)e )e"er'inar si e% 'a"eria% f&e "re9%a)o+ %a'ina)o+ fora)o+ e"c5 o )e"er'inar %a )is"ri$&ción )e )efec"os K#rie"as s&er9cia%es+ re c4&es+ oros+ ar"es so%)a)as+ e"c55 Eamen macroscDpico Deen)ien)o )e% es"&)io a rea%i!ar+ se &"i%i!an cri"erios ara e% "io )e cor"e a rea%i!ar K"rans1ersa% o %on#i"&)ina% ara e"raer %a '&es"ra+ or ee'%o + &n cor"e "rans1ersa% ara )e"er'inar %a na"&ra%e!a )e% 'a"eria%+ 4o'o#enei)a)+ se#re#aciones+ roceso )e fa$ricación )e caos+ e"c5+ * &n cor"e %on#i"&)ina% ara con"ro%ar %os rocesos )e fa$ricación )e ie!as+ "io * ca%i)a) )e %a so%)a)&ra+ e"c5 Eamen micro!r=co Es &na "(cnica '8s a1an!a)a &e e% 'acro#r89co * necesi"a )e &na rearación '8s esecia% * c&i)a)osa )e %a '&es"ra5 Se $asa en %a a'%i9cación )e %a s&er9cie 'e)ian"e ins"r&'en"os ó"icos K'icroscoio ara o$ser1ar carac"erBs"icas es"r&c"&ra%es 'icroscóicas K'icroes"r&c"&ra5 Es"e "io )e ea'en er'i"e rea%i!ar e% es"&)io o con"ro%ar e% roceso "(r'ico a% &e 4a si)o so'e"i)o e% 'e"a%+ )e$i)o a &e %os 'is'os nos onen en e1i)encia %a es"r&c"&ra o %os ca'$ios es"r&c"&ra%es &e s&fren en )ic4o roceso5 Co'o consec&encia )e e%%o "a'$i(n es osi$%e )e)&cir %as 1ariaciones &e eeri'en"an s&s roie)a)es 'ec8nicas K)een)ien)o )e %os cons"i"&*en"es 'e"a%o#r89cos resen"es en %a es"r&c"&ra5 Eamen de la microes7r8c78ra Es"e es '&* @"i% ara )e"er'inar si &n 'e"a% o a%eación sa"isface %as eseci9caciones en re%ación a "ra$aos 'ec8nicos+ "ra"a'ien"os "(r'icos * co'osición #enera%5 La 'icroes"r&c"&ra es &n ins"r&'en"o ara ana%i!ar %as fa%%as 'e"8%icas * ara con"ro%ar rocesos in)&s"ria%es5 El microscopio me7alGr!ico La "(cnica 'icroscóica &e se a%ica a %os 'e"a%es )i9ere )e %a co'@n'en"e e'%ea)a or&e %os 'e"a%es son oacos5 En consec&encia+ e% 4a! )e i%&'inación )e$e inci)ir so$re %a s&er9cie )e P!ina .
%a ro$e"a a o$ser1ar+ aroi'a)a'en"e en 8n#&%o rec"o * re;earse 4acia e% oc&%ar5
%- '"'/"&2RA3"A •
•
Tra"a'ien"os T(r'icos )e %os Aceros os( Arai! =5 Princiios )e 'e"a%&r#ia fBsica R5 E5 Ree)?Hi%%5
P!ina .J
