INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL “TRATAMIENTO TÉRMICO DE REVENIDO DE UN ACERO TEMPLADO”
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL “TRATAMIENTO TÉRMICO DE REVENIDO DE UN ACERO TEMPLADO” 20 CONTENIDO SU!TITULOS
P"GINA
1.0
HOJA DE IDENTIFICACIÓN Y AUTORIZACIÓN
1
2.0
CONTENIDO
2
3.0
CONSIDERACIONES TEORICAS
4.0
OBJETIVO
6
5.0
EQUIPO UTIIZADO
6
6.0
CONDICIONES DE ENSAYO
6
!.0
"ATERIAES
6
#.0
DI"ENSIONES DE A PROBETA
6
$.0
DESARROO DE A PRACTICA
6-!
10.0
RESUTADOS
#
11.0
OBSERVACIONES
#
12.0
CONCUSIONES %C&'()*+,*+/
$
13
BIBIORAFA
10
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#0
CONSIDERACIONES TEORICAS La martensita templada en su condición de mayor dureza significa que un acero templado con estructura martensítica es muy frágil. A los aceros templados con estructuras martensíticas no se les puede dar forma fácilmente debido a su resistencia y fragilidad. A fin de conferirle cierta ductilidad, el acero templado se calienta a cierta temperatura para reblandecerlo un poco y reducir su fragilidad. El procedimiento de calentar el acero templado ( con estructura martensítica ά ) para impartirle cierta ductilidad se llama revenido. El proceso de reenido implica la descomposición de la ferrita α y de carburo de !ierro, Fe3C "
ά en las fases estables de
ά → α + Fe3C En la condición martensítica sin tratamiento t#rmico ulterior, el acero es demasiado frágil para la mayoría de las aplicaciones. La formación de martensita origina grandes tensiones residuales en el acero$ por tanto, el endurecimiento casi siempre sigue de un tratamiento de reenido, el cual consiste en calentar el acero a alguna temperatura menor que la inferior crítica. El propósito del reenido es liberar los esfuerzos residuales y me%orar la ductilidad y tenacidad del acero. Este aumento en ductilidad generalmente se obtiene a costa de la dureza o de la resistencia. En general, sobre el amplio interalo de temperaturas de reenido, la dureza disminuye y la tenacidad aumenta conforme se incrementa la temperatura de reenido. Esto es cierto si la reducción de área en una prueba tensil mide la tenacidad$ sin embargo, esto no es enteramente cierto si la barra muescada, como &zod o '!arpy, se utilizan como una medida de la tenacidad. La mayoría de los aceros realmente muestran una disminución en la tenacidad de la barra muescada cuando se reienen entre * + y * +, a-n cuando la pieza pierde al mismo tiempo dureza y resistencia. La ariación de dureza y tenacidad de la barra muescada con la temperatura de reenido mostrada en la figura 1 es típica de aceros al carbono y aceros de ba%a aleación. A temperaturas ba%as, entre y /* ', se puede formar un carburo de transición llamado carburo Є, Fe2C, especialmente en las martensitas de alto contenido de carbono. 'uando esto ocurre, la martensita reenida se endurece ligeramente$ esto representa el mismo principio del endurecimiento por precipitación, en el que se forman
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partículas de transición fuera de equilibrio. 0na ez que se forma el +e 1' estable, la dureza disminuye de manera constante al aumentar la temperatura.
+igura .2 La gráfica muestra como la tenacidad disminuye al igual que la dureza en un interalo de * + a 3* +, aunque despu#s la tenacidad tiene un incremento significatio.
El interalo de reenido de a * + es una línea diisoría entre las aplicaciones que requieren alta dureza y aquellas que requieren alta tenacidad. 4i la principal propiedad deseada es la dureza o la resistencia al desgaste, la pieza se reiene por deba%o de * +$ si el principal requisito es la tenacidad, la pieza se reiene por arriba de * +. La martensita, como se definió en la práctica anterior, es una solución sólida sobresaturada de carbono atrapado en una estructura tretragonal centrada en el cuerpo. Esta es una condición metaestable y, como se aplica energía al reenir, el carbono se precipitará como carburo y el !ierro se !ará b.c.c. 5abrá difusión y unión del carburo conforme aumente la temperatura de reenido$ lo cual !ará que la dureza del acero templado disminuya (figura 2) con la temperatura de reenido.
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+igura /.2 Las curas muestran como al aumentar la temperatura de reenido, el acero templado disminuye su dureza incrementándose la tenacidad.
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O!$ETIVO %0
El alumno someterá un acero templado a un proceso de reenido a una temperatura de * ', la preparará metalograficamente y obtendrá su dureza.
&0
E'UIPO UTILIZADO 5orno de resistencia para tratamientos t#rmicos marca 'arbolite +urnaces, 'ortadora de disco abrasio (Abrasimet /), marca 6ue!ler$ 7esa de desbaste (5andimet /) marca 6ue!ler$ 8ulidora de disco giratorio ( Ecomet 1), marca 6ue!ler$ 4ecadora de muestras (9orramet), marca 6ue!ler$ 7icroscopio metalográfico, marca :limpus.
(0
CONDICIONES DEL ENSA)O La prueba de reenido deberá llearse a cabo a temperatura de * '.
70
MATERIALES Acero estructural (/ y ).
*0
DIMENSIONES DE LA PRO!ETA 6arras de acero de pulgada de diámetro y ; de largo.
90
DESARROLLO DE LA PR"CTICA •
:btener una muestra de cada uno de los aceros.
•
•
:btener la dureza >oc?@ell del material.
•
4ometer las muestras a tratamiento t#rmico de temple (templar en agua).
•
•
:btener la dureza >oc?@ell del material templado.
•
4ometer las muestras a tratamiento t#rmico de reenido a * '.
•
0na ez alcanzada la temperatura de reenido de%e la muestra un tiempo !asta que se alcance la !omogenización de la muestra ( !ora).
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•
Antes de sacar la muestra del !orno es necesario protegerse adecuadamente con careta, guantes y peto.
•
9ome la muestra del !orno y colóquela sobre un ladrillo refractario y de%e que enfrie al aire.
•
•
•
8repare metalográficamente las muestras. Ataque las muestras con ital2/. >ealice sus obseraciones en el microscopio metalográfico.
•
:btenga un dibu%o o una foto de la microestructura del material templado y reenido.
•
&dentifique las fases presentes en el acero templado y reenido.
•
:btenga la dureza >oc?@ell alcanzada en el material templado y reenido.
•
•
'ompare las durezas y las microestructuras de material templado y del material templado y reenido. >ealice sus obseraciones.
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RESULTADOS
+ig. /.2 7icroestructura del acero BB templado (BB" )
110
+ig. /.2 7icroestructura del acero BB templado y reenido (BB" )
O!SERVACIONES
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CONCLUSIONES
'0E49&:A>&: .2 C'uál es el propósito del tratamiento t#rmico de reenidoD /.2 Cu# pasaría si a un acero templado no se le da el tratamiento t#rmico de reenidoD 1.2 Cu# pasa en la estructura del acero templado cuando se somete a la temperatura de reenidoD .2 4i quiere obtener la máFima tenacidad en el material templado, Cqu# temperatura de reenido usaríaD EFplique. G.2 4i solo quiere relear un poco los esfuerzos producidos en el acero debido al temple, Cu# rango de temperaturas de reenido usaríaD EFplique.
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!I!LIOGRAF+A • • •
&ntroducción a la metalurgia física, Aner 4ydney, 7cHra@25ill. 9ratamientos t#rmicos de aceros, Apraiz I. , 'iencia e ingeniería de los materiales, As?eland
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