PRACTICA N 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERA LABORATORIO DE FUNDAMENTOS DE MATERIALES II

PRACTICA N 4ENSAYO DE YOMINYI. RESUMEN:

El temple y el Revenido, tienen como objetivos el estudio del medio enfriador sobre la microestructura y dureza de los aceros SAE 1045 y SAE 4140, adems se debe estudiar el efecto de la temperatura del revenido sobre la estructura y dureza de los aceros templados. Estos son tratamientos Trmicos utilizados en aceros, con el principal fin de entregar una dureza bastante alta respecto de otros tratamientos trmicos comerciales. Si bien la dureza obtenida depende fundamentalmente de la velocidad de enfriamiento del temple, ya que la dureza ser directamente proporcional a la velocidad de enfriamiento, produciendo la mayor dureza a velocidad de enfriamiento bastante rpida, debido a que en tal velocidad no se alcanza a producir la difusin del carbono, provocando as que el carbono quede atrapado en una estructura tetragonal centrada en el cuerpo llamada martensita, que sera la provocadora del aumento de dureza.

Las muestras templadas se llevan a un horno con temperatura de 900C, donde son mantenidas media hora, para luego ser retiradas y enfriadas bruscamente, ya sea en agua, salmuera o aceite, posteriormente se prosigue con el tratamiento de revenido, donde solo algunas muestras pasan esta etapa con el fin de obtener un acero con durezas similares a las obtenidas en el temple, pero con la particularidad que le brinda al acero adems de dureza una ductilidad y tenacidad mayor. Al efectuar el revenido se vuelve a introducir las muestras de acero en el horno, pero esta vez a bajas temperaturas, siendo la ptima a 200C, para luego enfriar la muestra a temperatura ambiente.

II. OBJETIVOS:

Determinar la templabilidad o capacidad de temple mediante la obtencin de la profundidad y distribucin de la dureza en el interior de una pieza, (para un acero de construccin SAE 1050). Evaluar las curvas de templabilidad o curvas Jominy de los aceros. Determinar el dimetro critico (Dc) y el dimetro critico ideal (Di).

III. FUNDAMENTO TERICO:

Se trata de templar una probeta estandarizada del acero. Primero se calienta a la temperatura de austenizacin, enfrindola posteriormente mediante un chorro de agua con una velocidad de flujo y a una temperatura especificada, el cual slo enfra su cara inferior. Dicha cara acta como superficie templada y enfra la probeta de forma longitudinal hacia su extremo superior slo por conduccin, apareciendo un gradiente de velocidades de enfriamiento desde la mxima velocidad en el extremo templado (inferior), a la mnima en el extremo superior. Una vez que la probeta se ha enfriado a temperatura ambiente, se limpia una superficie y se determina la dureza a lo largo de los 95mm de la probeta. Luego medimos a 3mm, 15mm, 25mm, 45mm, 60mm, 80mm. Despus se traza una curva de templabilidad representando los valores de dureza en funcin de la distancia al extremo templado.

Atravs de este ensayo determinaremos la templabilidad, temple, recocido y cementacin de los siguientes aceros: 1045, 4140 ,4340.usando ensayo de dureza en escala ROCKWELL C y ROCKWELL B.

Acero 1045: Dureza inicial 77.4 HRB. Acero 4140: Dureza inicial 26,5 HRC. Acero 4340: Dureza inicial 28,3 HRC.

EL ENSAYO JOMINY:

Como la resistencia es el factor principal en el diseo, es ms conveniente basar la especificacin del acero en la Templabilidad, en vez de la composicin qumica. El mtodo ms ampliamente utilizado para determinar la templabilidad es la prueba o ensayo de templabilidad por enfriamiento de la punta o prueba Jominy.

La prueba ha sido estandarizada por la ASTM, la SAE y la AISI. Se utiliza una probeta de 1in de dimetro y 4 in de largo. Se calienta la probeta a temperatura de austenizacin, se saca del horno y se coloca en un sostn, donde un chorro de agua choca en la cara del fondo de la muestra. El tamao de la pieza, la distancia del orificio al fondo de la muestra, la temperatura y la circulacin del agua estn estandarizados de manera que toda la muestra templada recibe la misma rapidez de enfriamiento. Se mantiene la muestra durante 10 minutos. Se limpia las superficies planas, paralelas longitudinalmente. Se toman lecturas en la escala Rockwell C a intervalos definidos en tabla de valores. Los resultados se expresan como una curva de dureza contra distancia.

IV. MATERIALES E INSTRUMENTOS

Equipos para el ensayo Jominy. Probeta Jominy de un acero. Horno elctrico de cmara. Durmetro. Elementos para el desbaste, pulido y ataque.

V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Se precalienta el horno hasta una temperatura de 900C, luego se coloca la probeta Jominy 1050 en el horno y se mantiene durante una hora y media a la temperatura de 900C, se habre la llave de agua del dispositivo Jominy, previamente se ajuste la columna de agua libre a una altura de 2,5.

Luego se remueve la probeta del horno y se coloca en el dispositivo jominy en un tiempo no mayor a 5 segundos tal como se muestra en la Figura.

Luego se abre la llave del agua para que se enfri la parte baja de la probeta sin que el agua moje los lados de la probeta, y se deja correr el agua durante 10 minutos.Se saca la probeta Jominy 1050 del dispositivo y luego se maquina dos superficies planas paralelas de 0.4 mm. de profundidad para luego medir la dureza en la superficie maquinada.Estas medidas de dureza se realizaron cada 1/16, luego con estos datos se procedi a hacer el grafico de la curva de templabilidad.

VI. MANIPULACION DE DATOS

DISTANCIA (mm)HDR

250

347.5

547.9

645.6

6.545.6

845.7

945.6

1245.3

13.545.3

1545

1744.7

1844.1

19.542.7

21.542.8

2442.3

2741.8

2940.9

31.540.6

3439.9

3739.3

39.538.4

4238.8

45.538.3

48.538.3

5137.7

53.537.2

56.537.3

59.536.6

62.536.4

6636.1

69.536.2

7536.5

8136.6

8537.2

90.537

VII. RESULTADOS

VIII.- DISCUSIN DE RESULTADOS

IX.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Recomendaciones

X. ANEXOS

XI. BIBLIOGRAFA

[1]Smith, William F,Hashemi, Javad 4A ED,Fundamentos de la ciencia e ingenieria de materiales. [2] Askeland, Donald R,Phule, Pradeep P, 4A ED,Ciencia e ingenieria de los materiales.[3] http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm13/pfcm13_2.html[4]http://descom.jmc.utfsm.cl/proi/materiales/fases.htm[5]http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_fase[6]http://unefa-termodinamica.blogspot.com/2009/06/diagramas-de-propiedades.html[7]http://ram.meteored.com/numero38/imagenes/AGUA1.jpg[8]http://oregonstate.edu/instruct/me581/Homework/F05/ME481Hmwk5.html[9]http://metalografia.comli.com/Nocions%20diagrames%20de%20fase.html[10]http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-oin/tecnologia-de-materiales-industriales/material-de-clase-1/Tema5-Diagramas_de_fase-final.pdf[11]http://cienciamateriales.argentina-foro.com/t120-27-sistema-binario-de-solubilidad-parcial-concepto-de-eutectico-caracteristicas