DEPARTAMENTO DE LA ENERGIA Y MECANICA

ASIGNATURA: Laboratorio de Ciencias de Materiales

CARRERA: Ing.

LABORATORIO

ENDURECIMIENTO POR DEFORMACIÓN (TRABAJO EN FRIO)

REALIZADO POR: Allauca Luis Delgado Alexander Muñoz Brandon Zaldumbide Alison

DOCENTE: Ing. Víctor Andrade

NRC: 2800

REALIZACION DE LA PRÁCTICA: 08/07/2015

ENTREGA DEL INFORME: 29/07/2015

INDICE GENERALIntroducción…………………………………………………………………………….. 2Tema……………………………………………………………………………………..31. Objetivos………………………………………………………………………………32. Marco Teórico…………………………………………………………………………32. Materiales y Equipos…………………………………………………………………. 43. Procedimiento…………………………………………………………………………44. Análisis de Resultados………………………………………………………………4-55. Conclusiones y Recomendaciones……………………….…………………………… 66. Bibliografía……………………………………………………………..……………....67. Anexos………………………………………………………………………………….7

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INTRODUCCIÓNEl endurecimiento por deformación plástica en frío es el fenómeno por medio del cual un metal dúctil se vuelve más duro y resistente a medida es deformado plásticamente. Generalmente a este fenómeno también se le llama trabajo enfrío, debido a que la deformación se da a una temperatura "fría" relativa a la temperatura de fusión absoluta del metal.El trabajo en caliente es la deformación plástica de un metal o aleación a temperatura superior a la re cristalización.

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Tema:Endurecimiento por deformación (trabajo en frio).1.- Objetivos

Observar cómo varían las propiedades mecánicas (dureza, tamaño de grano) del material luego de someterlo a un trabajo en frío o deformación plástica. Realizar los respectivos ensayos de dureza y metalografía al material escogido (Acero AISI 1018) para el trabajo en frío a distintos valores de deformación e identificar la respuesta al trabajo en frío de este material.

2.- Marco TeóricoEndurecimiento por deformaciónEs el endurecimiento de un material por una deformación plástica a nivel macroscópico que tiene el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones del material. A medida que el material se satura con nuevas dislocaciones, se crea una resistencia a la formación de nuevas dislocaciones y a su movimiento. Esta resistencia a la formación y movimiento de las dislocaciones se manifiesta a nivel macroscópico como una resistencia a la deformación plástica.Trabajo en frioEs aquel que se realiza mediante golpes, calor y maclaje; mediante el cual se obtienen superficies compacta con mayor resistencia. Los procedimientos más comunes son la forja, conformado, rolado, doblado, trefilado, etc. El factor importante es que siempre se realizan abajo de la temperatura de recristalización.Trabajo en calienteSe denomina trabajo en caliente a aquel que tiende a producir fuentes de ignición, incluyendo la soldadura, corte con gas, limpieza a presión y las chispas producidas por herramientas y equipos portátiles u otra fuente de ignición.Metalografía

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La metalografía es la ciencia que estudia las características micro-estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas, químicas y mecánicas.Pulido metalográficoSe usa el equipo suelda Metalográfica, se prepara la superficie del material, en su primera fase denominada Desbaste Grueso, se desbasta la superficie de la muestra con papel de lija, de manera uniforme y así sucesivamente disminuyendo el tamaño de grano (Nº de papel de lija) hasta llegar al papel de menor tamaño de grano.Ataque químicoHay una enormidad de ataques químicos, para diferentes tipos de metales y situaciones. En general, el ataque es hecho por inmersión o fregado con algodón embebido en el líquido escogido por la región a ser observada, durante algunos segundos hasta que la estructura o defecto sea revelada. Uno de los más usados es el nital, (ácido nítrico y alcohol), para la gran mayoría de los metales ferrosos. 2.- Materiales y Equipos:MUESTRA:Varilla de construcción YunqueMartillo LIJAS Diferentes medidas PULIDORA DE DISCO BUEHLERVelocidad de giro 360 r.p.m.Pulido Fino: Disco con paño de Microcloth.Alúmina 0,03 micrones MICROSCOPIO METALURGICOLente ocular 20 X.REACTIVOS QUIMICOS:Nital al 3%VIDEO CAMARA3.- Procedimiento.

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Trabajo en frío3.1 Seleccione la muestra.3.2 Obtenga un 10, 20 y 30 % de trabajo en frío con yunque y martillo.3.3 Coloque en baquelita cada una de las piezas trabajadas en frio.3.4 Pula mecánicamente las piezas seleccionadas.3.5 Observe los resultados del trabajo en frío en forma visual.3.6 Tome una microfotografía de cada pieza.3.7 Mida la dureza de cada pieza en la escala Rockwell correspondiente.3.8 Compare los efectos producidos por el trabajo en frío.3.9 Análisis de resultados.Trabajo en caliente3.10 Seleccione la muestra.3.11 Obtenga un 10, 20 y 30 % de trabajo en caliente con yunque y martillo.3.12 Coloque en baquelita cada una de las muestras trabajadas en caliente y la muestra original.3.13 Pula mecánicamente las piezas seleccionadas.3.14 Observe los resultados del trabajo en frío en forma visual.3.15 Mida la dureza de cada pieza en la escala Rockwell correspondiente.3.16 Compare los efectos producidos por el trabajo en caliente3.17 Análisis de resultados.

4.- Análisis de ResultadosTrabajo en fríodo=5mm

%TF=do2−df 2

do2 ∗100

%TF do (mm) df (mm)0 5 510 5 4.7420 5 4.475

30 5 4.18%TF Dureza (HRB) Microfotografía

0 26.5

10 32

20 49.5

30 53

Trabajo en caliente

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do=5mm

%TF=do2−df 2

do2 ∗100

%TF do(mm) df(mm) Dureza(HRC)0 4.9 4.9 24.310 4.9 4.41 29.020 4.9 3.92 31.430 4.9 3.43 34.55.- Conclusiones y Recomendaciones

Pudimos darnos cuenta que al medir la dureza del material, ésta era mayor según aumentábamos el porcentaje de trabajo en frío, esto se debe que al aplicar una fuerza sobre el material, las dislocaciones se desplazan causando la deformación, al haber más dislocaciones en la estructura del metal, se vuelve más difícil su movimiento a través de las dislocaciones ya existentes entonces decimos que el material se ha endurecido. Durante el proceso de deformación en frío se produce un alargamiento de los granos en la dirección de la aplicación de la carga y se genera una estructura fibrosa. A medida que avanza el proceso, los granos, además de alargarse, giran haciendo que ciertas direcciones y planos cristalográficos queden alineados. Las muestras sometidas a trabajo en frío se ven claramente deformadas, apreciando que los granos se orientan en la dirección de la deformación, cualquier esfuerzo que actúe sobre

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la pieza se transmite por su interior a través de dichos granos, obteniendo así un tamaño final de grano pequeño. Pudimos observar que la dureza medida en las muestras trabajadas en frío eran mayores a las muestras trabajadas en caliente. Al momento de tomar medidas de dureza en cada muestra debemos ser cuidadosos en los puntos que medimos la dureza, para que los resultados se acerquen a la realidad, así como también no se presenten grandes discrepancias.

6. Bibliografía http://es.astm.org/

http://www.utp.edu.co/~gcalle/DUREZAROCKWELL.pdf

http://www.finklmex.com/cms/index.php?

option=com_content&view=article&id=9&Itemid=13

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