UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECANICA

INGENIERA MECNICA

DISEO DE ELEMENTO II

TEMA: DUREZA ACEROS AISIIntegrantes:ALVARO CHANGOMILTON BAUTISTA GERMAN SUQUISEPTIMO SEMESTRE B

NDICE

Tabla de contenido1. TEMA: DUREZA DE ACEROS AISI42. OBJETIVO DE LA CONSULTA4INTRODUCCIN43.1. DEFINICIN DE AISI44. Clasificacin44.1.-AISI / SAE 10204Caractersticas4Aplicaciones4Dureza AISI 102054.2.-AISI 10405Caractersticas6Aplicaciones6Dureza AISI 104064.3.-AISI 51206Caractersticas6Dureza AISI 51207Grfico de la dureza AISI 512074.4.-AISI 10508Caractersticas8Dureza AISI 10508Dureza AISI 105094.5.-AISI 41409Caractersticas94.6.-AISI 434010Definicin10Grfico de la dureza AISI 4340104.8.- AISI 314011Caractersticas11Aplicaciones12Dureza AISI 3140124.9.-AISI 462012Caractersticas12Dureza ASI 4620124.10.-AISI 615013Caractersticas134.11.-AISI 862014Caractersticas14Grfico de la dureza AISI 8620144.12.-AISI 931014Caractersticas14Dureza AISI 9310155. Anexo dureza AISI desde 1010-AISI 4142 Q&T 80F166.-BIBLIOGRAFA:18

1. TEMA: DUREZA DE ACEROS AISI2. OBJETIVO DE LA CONSULTA1. Conocer la dureza de los aceros AISI ms usados con el objetivos de poderlos definir y saber cul es el ms factible usar en la seleccin del mismo 1. Conocer la caracterstica ms fundamental y aplicaciones para tener una mejor regencia del acero usado para las diferentes aplicaciones

INTRODUCCIN3.1. DEFINICIN DE AISIEl Instituto Americano de Hierro y Acero (AISI, por sus siglas en ingls) es un conglomerado de 24 empresas de acero de todo Estados Unidos. Sus objetivos son ofrecer productos de alta calidad a los consumidores, producir acero en forma ambientalmente racional y ser los voceros del mercado del acero estadounidense. El acero, tal como se define por el AISI, es el hierro combinado con carbono y otros elementos, y el AISI tiene varias clasificaciones, o grados de acero.4. Clasificacin4.1.-AISI / SAE 1020CaractersticasAcero de bajo contenido de carbono, de fcil mecanizado y buena soldabilidad. De baja dureza para usos convencionales de baja exigencia Cuando se requiere una superficie muy dura pero un centro tenaz, este acero cementado cumple perfectamente. Estirado en fro mejora sus valores de resistencia mecnica y su maquinabilidad.AplicacionesBases de matrices, soportes, engranajes, flanges, pernos de anclaje, ejes, cadenas, bujes, tornillera corriente y pasadores de baja resistencia. Por su ductilidad es ideal para procesos de transformacin en fro como doblar, estampar, recalcar, entre otros. Propiedades mecnicas: Dureza 111 HB Esfuerzo de fluencia 205 MPa (29700 PSI) Esfuerzo mximo 380 MPa (55100 PSI) Elongacin 25%Reduccin de rea 50% Mdulo de elasticidad 205 GPa (29700 KSI) Maquinabilidad 72% (AISI 1212 = 100%)Propiedades fsicas: Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3)Propiedades qumicas: 0.18 0.23 % C 0.30 0.60 % Mn 0.04 % P mx 0.05 % S mx Tratamientos trmicos: Se puede cementar para aumentarle la resistencia al desgaste y su dureza mientras que el ncleo se mantiene tenaz. Se puede recocer a 870 C y su dureza puede alcanzar los 111 HB, mientras que con normalizado alcanza los 131 HB.Dureza AISI 1020Acero 1020

Estado del MaterialResistencia a la traccin Kg/mm2Limite Elstico KAlargamiento %Reduccin de rea %Dureza Brinell aprox

Recocido45-55303560130

Normalizado 50-60353055150

Calibrado55-70451035186

CementadoTemplado y Rev70-85451545220

4.2.-AISI 1040CaractersticasAcero de baja aleacin al Cromo Molibdeno. Se suministra con o sin tratamiento de bonificado (temple y revenido). Se utiliza en forma general en la fabricacin de piezas de medianas dimensiones que requieran alta resistencia mecnica y tenacidad. Buena resistencia a torsin y fatiga. Buena maquinabilidad y baja soldabilidad.AplicacionesEs utilizado en piezas de medianas dimensiones que exigen elevada dureza, resistencia mecnica y tenacidad, tales como ejes, pasadores, cigeales, barras de torsin, engranajes de baja velocidad, tuercas y pernos sometidos a grandes esfuerzos, rboles de transmisin, mbolos, bielas y rotores.Dureza AISI 1040

Tipo de proceso y acabadoResistencia a la traccinLmite de FluenciaAlarga/ en 2 (%)Reduccin de rea (%)Dureza (HB)Relacin de maquinabilidad1212 EF =100%

MPaPSIMPaPSI

Caliente y maquinado6148900042762000265718770

Estirado en frio703102000620900001850223

Templado y revenido*117217000010961590001650341

4.3.-AISI 5120Caractersticas AISI 5120es un grado estndarde acero de aleacin.Comnmente se llama AISI 5120 acero de cromo. Se compone de (en porcentaje en peso) desde 0,17 hasta 0,22% de carbono (C), ,70-0,90% de manganeso (Mn), 0,035% (max) Fsforo (P), 0,04% (max) de azufre (S), 0,15-0,30 % de silicio (Si), 0,70-0,90% Cromo (Cr) y el hierro metal comn (Fe).Otras denominaciones de AISI 5120 acero de aleacin incluyen UNS G51200 y AISI 5120.l acero es el nombre comn para una gran familia de aleaciones de hierro.Aceros pueden o bien ser emitidos directamente a forma, o en lingotes que se recalientan y caliente funcionaba en una forma forjado por forja, extrusin, laminacin, u otros procesos.Aceros forjados son el material ms comn usado la ingeniera, y vienen en una variedad de formas con diferentes acabados y propiedades.Los aceros aleados son aceros que excedan los lmites de elementos para aceros al carbono.Sin embargo, los aceros que contengan ms de 3,99% de cromo se clasifican de manera diferente como aceros inoxidables y herramientas.Aceros de aleacin tambin se incluyen los aceros que contienen elementos que no se encuentran en los aceros de carbono, tales como el nquel, el cromo (hasta 3.99%), cobalto, etc.Dureza AISI 5120

Grfico de la dureza AISI 5120

4.4.-AISI 1050

Caractersticas Gracias a la buena penetracin de temple que tiene este acero, es apto para piezas de mquinas que deban soportar esfuerzos altos, longitudinales y transversales, pero sin impactos continuos.Para piezas de pequeo espesor es preferible el temple en aceite; para las piezas de mayor espesor y forma sencilla, en agua.Propiedades mecnicas Dureza AISI 1050

Temperaturas de revenido para acero 1050Dureza AISI 1050Tratamientos trmicos: se austeniza a temperatura entre 830 - 850 C y se da temple en aceite.El revenido se da por dos horas a 200C para obtener dureza de 57 HRc y si se da a 315C la dureza ser de 50 HRc. Para recocido se calienta entre 680 720C con dos horas de mantenimiento, luego se enfra a 15C por hora hasta 600C y se termina enfriando al aire tranquilo.Para el alivio de tensiones se calienta entre 450 650C y se mantiene entre y 2 horas. Se enfra en el horno hasta 450C y luego se deja enfriar al aire tranquilo.4.5.-AISI 4140CaractersticasDescripcin: es un acero medio carbono aleado con cromo y molibdeno de alta templabilidad y buena resistencia a la fatiga, abrasin e impacto. Este acero puede ser nitrurado para darle mayor resistencia a la abrasin. Es susceptible al endurecimiento por tratamiento trmico Normas involucradas: ASTM 322 Propiedades mecnicas:Dureza 275 - 320 HB (29 34 HRc)Esfuerzo a la fluencia: 690 MPa (100 KSI)Esfuerzo mximo: 900 - 1050 MPa (130 - 152 KSI)Elongacin mnima 12%Reduccin de rea mnima 50%Propiedades fsicas: Densidad 7.85 g/cm3 (0.284 lb/in3)Grfico de la dureza AISI 4140

4.6.-AISI 4340DefinicinAISI 4340es una fuerte aleacin de cromo nquel molibdeno que ofrece excelentes caractersticas de resistencia cuando se trata trmicamente al tiempo que mantiene una ductilidad, dureza y resistencia a la fatiga increbles.Ampliamente utilizado como un acero cimentado para construccin, el acero4340forjado tambin se fabrica en piezas para aviones comerciales y militares y sistemas de apoyo en tierra, sistemas para coches, herramientas hidrulicas y otras aplicaciones para herramientas mecnicas.La alta resistencia a la fatiga hace que la aleacinAISI 4340seaideal para aplicaciones en las que la resistencia a la tensin es un factor importante ya que mantiene su resistencia y dureza a alta temperatura.Grfico de la dureza AISI 4340

4.8.- AISI 3140Caractersticas Aleacin de acero 3140 es un acero de baja aleacin de nquel-cromo.La aleacin tiene buena templabilidad, y buenas propiedades de resistencia y tenacidad.La aleacin AISI 3140 fue diseado para soportar la exposicin a alta temperatura y condiciones corrosivas severas.La aleacin no es fragilizada por la exposicin prolongada a altas temperaturas, gracias a los contenidos de nquel, cromo y aluminio que juntos forman una pelcula protectora y adherente de xido. AplicacionesEsta aleacin tiene sus usos en aplicaciones donde la resistencia y tenacidad son los principales requisitos.La aleacin encuentra muchos usos en la industria del automvil como los cigeales forjados, ejes de los engranajes y bielas, y en la industria aeronutica como tren de aterrizaje.Dureza AISI 3140

4.9.-AISI 4620CaractersticasAISI 4620es un grado estndarde acero de aleacin.Comnmente se llama AISI 4620 acero de nquel-molibdeno.Se compone de (en porcentaje en peso) desde 0,17 hasta 0,22% de carbono (C), 0,45-0,65% de manganeso (Mn), 0,035% (max) Fsforo (P), 0,04% (max) de azufre (S), 0,15-0,30 % de silicio (Si), 1,65 a 2,00% nquel (Ni), 0,20 a 0,30% de molibdeno (Mo), y el hierro metal comn (Fe).Otras denominaciones de AISI 4620 acero de aleacin incluyen UNS G46200 y AISI 4620.EndurecimientoAISI 4620 acero puede ser endurecido por tratamiento trmico o el trabajo en fro. Dureza ASI 4620

PropiedadesMtricoImperial

Resistencia a la traccin, ltimo510 MPa74,000 psi

Resistencia a la traccin, rendimiento370 MPa53,700 psi

Mdulo de elasticidad190-210 GPa27557-30458 ksi

Mdulo de compresibilidad (tpico para el acero)140 GPa20300 ksi

Mdulo de cizallamiento (tpico para el acero))80 GPa11600 ksi

Relacin de Poisson0,27-0,300,27-0,30

Alargamiento de rotura (en 50 mm)31,30%31,30%

Reduccin del rea de60,30%60,30%

Dureza, Brinell149149

Dureza, Knoop (conversin de dureza Brinell)169169

Dureza Rockwell B8080

Dureza, Vickers (conversin de dureza Brinell)155155

La maquinabilidad (laminado en caliente y en fro dibujado. Basado en 100 maquinabilidad para AISI 1212 acero)6565

4.10.-AISI 6150CaractersticasAISI 6150 de acero del resorte es el buen material para la primavera de la hoja. tenemos el ms avanzado de refinacin de acero caliente de entrega y la lnea de laminacin, que puede producir la primavera Steel plana y la barra de acero de la tira directamente a partir de las materias primas para el acero billtes.De espesor que es de 4-40mm y ancho de la que es a partir de 40-150mm.

4.11.-AISI 8620Caractersticas Acero grado herramienta tpica para endurecimiento por cementacin y para templar superficialmente manteniendo una gran tenacidad en el ncleo lo que proporciona adems una buena resistencia a la abrasin. Se recomienda pre-maquinar a medidas cercanas a las de tolerancia final antes de cementar; una vez cementado, dar maquinado final perder la superficie endurecida al momento del maquinado final. El maquinado puede hacerse por mtodos convencionales antes del tratamiento trmico.

Grfico de la dureza AISI 8620

4.12.-AISI 9310 Caractersticas Acero de aleacin es un acero de baja aleacin que contiene molibdeno, nquel y cromo.La siguiente ficha tcnica aporta una visin general de AISI 9310 acero de aleacin.EndurecimientoAISI 9310 acero de aleacin se puede endurecerse en fro o por tratamiento trmico y templado en aceite.Dureza AISI 9310

5. Anexo dureza AISI desde 1010-AISI 4142 Q&T 80F

6.-BIBLIOGRAFA:http://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%201020.pdfhttp://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%204140.pdfhttp://www.conceptsteels.co.uk/es/aisi-8630-aisi-4340-aisi-4130-aisi-6150http://tubosybarrashuecas.com/acero-al-niquel-cromo-molibdeno-aisi-8620https://books.google.com.ec/books?id=nrYd_BjTL0UC&pg=PA380&lpg=PA380&dq=AISI+3140+DUREZA&source=bl&ots=1BJo6enecK&sig=Ps2OoIhjLqQBblTUwN03bkyyPbM&hl=es-419&sa=X&ei=AuvKVMHtN8KhNuuNhLgP&ved=0CBwQ6AEwAA#v=onepage&q=AISI%203140%20DUREZA&f=false

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