Método Jominy ó Ensayo Jominy procedimiento estándar para determinar la templabilidad.. templabilidad Se trat trata a de templar una probet probeta a estanda estandariz rizada ada1 del acero estudiado. Primero se calienta a la temperatura de austenización austenización,, enfriándola posteriormente mediante un chorro de agua con una velocidad de flujo y a una temperatura especificada, el cual sólo enfría su cara inferior. Dicha cara actúa como superficie templante y enfría la probeta de forma long longititudi udina nall haci hacia a su extrem extremo o supe superi rior or sólo sólo por conducción conducción,, apar apareci ecien endo do un gradiente de veloc velocid idad ades es de enfr enfriam iamien iento to desde desde la máxi máxima ma velo veloci cidad dad en el extremo templado (inferior), a la mínima en el extremo superior. Una vez que la probeta se ha enfriado a temperatura ambiente, se desbasta una tira de 0,4 milímetros de espesor y se determina la dureza a lo largo de los 50 mm primeros de la probeta. En los primeros 12,5 mm las lecturas de dureza se toman a intervalos de 1,6 mm y en los 37,5 mm siguientes cada 3,2 mm. Después se traza una curva de templabilidad representando los valores de dureza en función de la distancia al extremo templado.
TEMPLABILIDAD OBJETIVO Determinar la profundidad de temple en un acero, por medio del ensayo Jominy.
GENERALIDADES La dureza que se obtiene obtiene en el temple de los aceros y la templabili templabilidad dad son dos características que se confunden con frecuencia y conviene diferenciarlas con claridad.
Si templamos varias clases de aceros, podemos ver que unos se endurecen más que otros y que la penetración de la dureza hacia el interior es unas veces mayor que otras. La templabilidad está determinada por la profundidad y distribución de la dureza en el interior de las piezas templadas, es decir, la profundidad de temple que se alcanza en una pieza de acero. Por ejemplo: Si tenemos un acero al carbono con 0.45%C y un acero aleado con 0.40%C, l%Cr y 0.lO%Va. Al tomar redondos de l00 mm de diámetro y los templamos obtenemos las siguientes durezas: Acero al carbono : 48 - 26 - 20 - 15 Rc. Acero aleado : 50 - 44 - 38 - 36 Rc. Observamos que la dureza disminuye rápidamente del exterior al interior en el acero al carbono y se conserva más uniforme en el acero aleado. Estas diferencias de penetración de la dureza se presentan por ser diferente la templabilidad de los aceros, vemos que la dureza y la templabilidad son cosas distintas. La dureza máxima que se puede obtener en un acero después del temple, depende del contenido de carbono, la templabilidad depende en cambio de los elementos aleantes y del tamaño de grano del acero. Los elementos que más favorecen la templabilidad son el manganeso, el molibdeno y el cromo. La templabilidad influye notablememente en los resultados cuando se ensayan piezas de bastante espesor y en cambio influyen muy poco cuando se templan piezas delgadas, es decir, que con aceros de diferente aleación y el mismo contenido de carbono se obtienen características casi idénticas cuando se trata de pequeños diámetros y muy diferentes cuando se trata de piezas de gran espesor. A medida que disminuye la velocidad crítica de temple, aumenta la profundidad de la capa templada, si la velocidad crítica es menor que la velocidad
de enfriamiento en el centro, esta sección se templará completamente, pero si la sección es grande y la velocidad de enfriamiento en la superficie es menor que la velocidad crítica, no se templará el acero ni siquiera en la superficie, por tanto cuanto menor sea la velocidad crítica de temple, tanto mayor será la templabilidad del acero. A mayor lentitud de transformación de la austenita en perlita, mayor templabilidad. Para valorar prácticamente la templabilidad, se utiliza una magnitud que se llama diámetro crítico.
TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LAS ALEACIONES METÁLICAS • La templabilidad de un acero se define como la propiedad que determina la profundidad y la distribución de la dureza inducida por enfriamiento desde la condición austenítica. • La templabilidad es la facilidad de formación de martensita en un acero cuando se somete a temple desde la condición austenítica. Un acero altamente endurecible es aquel que formará martensita desde el principio hasta el fin en secciones gruesas. • El incremento en la templabilidad o profundidad de penetración de la dureza, puede lograrse mediante uno de estos métodos: • Con las rapideces reales de enfriamiento fijas, retardar la rapidez crítica de enfriamiento (desplazar la curva TTT a la derecha) al añadir elementos de aleación o engrosando el tamaño de grano austenítico. • Con la curva TTT fija, incrementar las rapideces reales de enfriamiento a través de un medio de temple más rápido o incrementando la circulación. • Al aumentar la rapidez de enfriamiento aumenta el peligro de distorsión o de agrietamiento, por lo que agregar elementos de aleación es el método más común para aumentar la capacidad de endurecimiento. • El método más empleado para determinar la templabilidad es la prueba o ensayo de templabilidad por enfriamiento de la punta o prueba Jominy. • Los resultados del ensayo de templabilidad se expresan como una curva de dureza contra distancia desde el extremo templado. • El ensayo Jominy es un ensayo en el que una barra de una pulgada (25 mm) de
Diámetro por 4 pulgadas (100 mm) de largo es austenizada y después templada en agua en un extremo. La dureza se mide a lo largo del lado de la barra hasta alrededor de 2.5 pulgadas (63.5 mm) del extremo templado. Se puede trazar una Representación llamada curva de templabilidad de Jominy representando la dureza de la barra frente a la distancia desde el extremo templado.
Ensayo de templabilidad:
La velocidad de enfriamiento de la barra Jominy varía a lo largo de su longitud. Esta curva es aplicable a casi todos los aceros al carbono y de baja aleación. La velocidad de enfriamiento es mayor cerca del extremo de la barra sobre el que incide el chorro de agua
TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LAS ALEACIONES METÁLICAS • Ensayo de templabilidad:
La información que el ensayo Jominy proporciona acerca de la templabilidad se puede emplear de dos formas complementarias. Si se conoce la velocidad de temple de una pieza determinada, los datos del ensayo Jominy pueden predecir la dureza de la misma. Por otro lado, las medidas de dureza en distintas zonas de una pieza de gran tamaño (que pueden haber experimentado enfriamientos desiguales) pueden identificar distintas velocidades de temple Mediante el análisis reunido de cientos de coladas de cada grado de acero, se han establecido curvas de templabilidad mínima y máxima, conocidas como bandas de templabilidad. Templabilidad
1. Características generales: - Viene determinada por la profundidad y distribución de la dureza en el interior de las piezas.
- Influye notablemente en los resultados cuando se ensayan piezas de bastanteespesor y, en cambio, influye muy poco cuando se templan perfiles delgados. -Los elementos que más favorecen la penetración del temple son el Mn, Mo y Cr. - Con aceros de diferente aleación y del mismo contenido de carbono se tienen características casi idénticas cuando se tratan pequeños diámetros. - En los perfiles muy delgados, cualquiera que sea la templabilidad del acero, el temple penetra hasta el corazón. - Es diferente a la dureza. -La dureza máxima que se puede obtener en los aceros depende principalmente del contenido de carbono -La Templabilidad, depende de los elementos de aleación y del tamaño de grano.
2. Condición superficial: - Una gruesa capa de escama (0.005 in), retarda la rapidez real de enfriamiento es necesario considerar la presencia de escamas sólo si la rapidez real de enfriamiento es muy próxima a la rapidez crítica de enfriamiento. La escama es más suave que el acero endurecido Para minimizar la formación de
escama
se emplean los
siguientes métodos: Cobrizado. Atmósfera de protección a partir de hidrógeno, amoniaco y gas quemado. Sal líquida. Virutas de hierro fundido.
3. Determinación de la zona con 50% de Martencita: - Método metalográfico - Método de la fractura y ataque con ácido - Evaluación de la dureza - Para conseguir después del temple las mejores características mecánicas, el porcentaje de martensita debe variar entre 50 y 90%.
4. Diámetro crítico ideal: Es el diámetro (expresado en pulgadas) del mayor redondo de ese acero, en cuyo Centro se consigue una estructura microscópica con 50% de martensita, después
de ser enfriado, desde la temperatura de temple, en un medio de
enfriamiento teórico, cuya capacidad de absorción de calor fuese infinita.
