UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA TECNOLÓGICA DE TULA – TEPEJI Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de Hidalgo
Nombre de la Práctica: 2
Día: 03
Año: 2013
Área: Manufactura
Forjado en Caliente. Centro de trabajo: Laboratorio de Ciencia Tecnología II Prerrequisito: Conocer el proceso de forjado en caliente, características de los metales, pruebas de dureza.
Mes: Octubre
y
Materia : Procesos de Manufactura Integrantes del equipo: Dulce Aniram García Sánchez. Nelibeth Santos López María Guadalupe Cruz Cerón. Maricruz Micete López.
Objetivo:
Que el alumno se familiarice con el proceso de forja en caliente Alcance:
Realizar un cincel de 3 tres diferentes tipos de aceros que permitan permitan al alumno conocer sus propiedades que los hacen diferentes. Material:
Tres barras de 40 cm de longitud de de 3/4 o 5/8 de diámetro, acero cold rolled 1018 , 1045 y 4140 2 bolsas de carbón mineral por grupo Fragua
Equipo de seguridad:
Nota este se solicita en el laboratorio Guantes de carnaza Peto Careta transparente Maso de 4,5,6 libras Yunque
Desarrollo:
1. Realizar prueba de dureza (durómetro) antes de someter el material a la deformación anotar los resultados 2. Colocar el carbón mineral en la fragua para posteriormente encenderlo 3. Colocar los tres aceros a modo que solo caliente una de sus puntas
4. Una vez que alcanzan un color rojo se toma con mucho cuidado para evitar que se pueda quemar 5. Se golpea hasta que tome forma de un cincel este proceso es repetido cuantas veces sea necesario 6. Una vez que ya se deformo se tiene que enfriar hay tres maneras uno es en aceite requemado, agua y temperatura ambiente en cada uno es importante tomar los tiempos que tardan en enfriar 7. Es importante darle un acabado de pulido y pintura al producto final 8. Nuevamente se somete a una prueba más de dureza para saber cuál es el resultado final
Contestar el siguiente cuestionario para poder realizar la practica
Que es una prueba de dureza Que tipos de métodos existen y en que unidades se hacen Para que sirve un temple en un material Que características se deben considerar para forjar un metal en caliente El alumno incluirá en la práctica los siguiente: Marco teórico: Diagrama de bloques del proceso Análisis de resultados con evidencias fotográficas. Conclusiones Bibliografía solo una referencia de internet y mínimo 2 libros.
La forja se refiere a darle forma a los metales para producir formas y tamaños específicos. Los forjadores crean productos usando procesos que no derriten por completo el metal, y luego lo vierten en moldes. Los forjadores estampan, presionan, martillan y comprimen el metal para deformarlo y lograr la forma deseada.
Características de las piezas forjadas:
Las piezas forjadas se caracterizan por ser simples y macizas, a diferencia de las piezas fundidas sin agujeros pasantes, los cuales se hacen en operaciones posteriores de mecanizado. Las piezas conformadas por forja pueden ser:
Piezas acabadas: La forja de la forma definitiva. Piezas de desbaste: La forja da la forma aproximada, con un exceso de materiales de 3 mm y posteriormente se mecaniza.
Este proceso consiste en deformar plásticamente a la pieza metálica, mediante golpes, hasta lograr la forma deseada. Para soportar las altas de formaciones, el material a trabajar debe encontrarse en su totalidad en caliente (el cociente entre la Temperatura de trabajo y la Temperatura de fusión debe ser mayor a 0,6), por lo cual muchas veces la superficie de la pieza sufre oxidación. Observación: si el centro de la pieza no está caliente, se produce la rotura de la misma. En la temperatura de los aceros, hay una zona de temperaturas, que hay que evitar, comprendidas entre los 300 y 500 °C, adquieren una fragilidad, llamada fragilidad azul, por lo tanto el calentamiento corno en el enfriamiento debe pasarse lo más rápidamente y nunca forjar en ella. Material Acero al carbón
Temperatura
850° a 1050°
Bronce Latón (Zn 45%) Aluminio Magnesio y sus aleaciones
800° a 900° 600° a 700° 350:500° 350°
La mayoría de operaciones de forjado se realiza en caliente, dada la deformación demanda da en el proceso y la necesidad de reducir la resistencia e incrementar la ductilidad del metal. Sin embargo este proceso se puede realizar en frío, la ventaja es la mayor resistencia del componente, que resulta del endurecimiento por deformación.
DIAGRAMA DE OPERACIONES DIAGRAMA núm. 1
FECHA
ACTIVIDAD Forja en caliente (elaboración de un cincel)
ELABORADO POR APROBADO POR
20 min
O-
Realizar prueba de dureza
2 min O-
Colocar el carbón mineral en la fragua
O-
Encender la fragua
3 min
1 min -
Colocar los tres aceros en la fragua (solo sus puntas)
10 min
Esperar hasta que el acero tenga un color rojo 10 min O-
Golpear con el mazo dando la forma de cincel forma de cincel
3 min O-
Enfriar
10 min
Esperar hasta que el acero esta frio
RESUMEN
OPERACIÓN ESPERA INSPECCION ALMACENAMIENTO
8 2 0 1 O-
30 min O20 min
Realizar prueba de dureza Almacenar
Dar acabado (pulir-pintar)
93 HRB con precarga 10-18 de 100kgf y penetrador ACERO AISI- de bola de 1/16 SAE 1018 (UNS G10180) 1. Descripción: este acero de bajo - medio carbono tiene buena soldabilidad y Dureza 126 HB (71 HRb)
2:40 min en aceite posteriormente se volvió a calentar y enfriar en aceite por 2:41:07 min para que tenga mayor dureza.
Arriba de la punta : 118.1
HRB con precarga de 100 kgf y penetrador de bola de 1/16. Nos dimos cuenta que si sirvió el forjado y haberle dado un doble enfriamiento en aceite para que tuviera mas dureza.
ACERO AISI- 5.9 HRC con precarga SAE 4140 de 150kgf y penetrador (UNS G41400) de punta de diamante. Es un acero medio carbono aleado con cromo y molibdeno Dureza 275 320 HB (29 – 34 HRc)
ACERO AISISAE 1045 (UNS G10450) Es un acero utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarios en condición de suministro. Este acero medio carbono puede ser forjado con martillo. Dureza 163 HB (84 HRb)
95.4 HRB con precarga de 100kgf y penetrador de bola de 1/16
.
1:40 min en agua
Arriba de la punta: 11.2 HRC con precarga de 150kgf y penetrador de punta de diamante. Incrementó su dureza gracias al proceso que le dimos.
En l a punta: 100.9 HRB con
Se dejó enfriar a temperatura ambiente.
ello nos damos cuenta que si se incrementó su dureza al darle e tratamiento adecuado.
Se le da un acabado puliendo el cincel, dándole filo en la punta y pintándolo para tener mejor presentación.
1. ¿Qué es una prueba de dureza?
Es un método que mide la resistencia de un material al ser penetrado. 2. ¿Qué tipos de métodos existen y en que unidades se hacen?
Los métodos más comúnmente utilizados para esta prueba son: Rockwell HRA, HRB, HRC (Hardness Rockwell series de A,B y C) Brinell HBN (Hardness Brinell Number) Vickers VHN o HV(Hardness Vickers Number) 3. ¿Para qué sirve un temple en un material?
El templete Térmico sirve para enfriar rápidamente el acero, con el fin de obtener una transformación que proporcione una estructura martensitica dura y resistente. 4. ¿Qué características se deben considerar para forjar un metal en caliente?
Calentamiento del metal a la temperatura de forja, según el material a forjar. Operación de forja, que es donde se produce la deformación. Enfriamiento a la temperatura ambiente.
La forja es un proceso de fabricación mecánica que implica energía fuerza precisa y fuerza bruta aplicada mediante la mano del hombre o por maquinarias de alto desempeño. La forja y sus diversos tipos son empleados en áreas, materiales y condiciones específicas para la creación de elementos alternativos y necesarios para las industrias y seres humanos. Se crean elementos más precisos y de alta calidad de dureza o flexibilidad, el esfuerzo puede ser aplicado rápida o lentamente. El proceso puede realizarse en frío o en caliente, la selección de temperatura es decidida por factores como la facilidad y costo que involucre la deformación, la producción de piezas con ciertas características mecánicas o de acabado superficial es un factor de menor importancia.
Askelad, Donald (1998) Ciencía e Ingeniería de los Materiales; México, DF, Internacional Thomson Editores.
Pollack, Herman (1998) Máquinas y Herramientas y Manejo de Materiales; New York, USA, Prentice Hall.
http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/1578_conformado.pdf
