TRATAMIENTOS TRMICOS PROTOCOLO Curso de Materiales EDICION 2008-2 FACULTAD INGENIERIA INDUSTRIAL LABORATORIO DE PRODUCCION Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 2 TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIN3 OBJETIVOS3 SEGURIDAD PARA LA PRCTICA4 1TABLA DE CONTENIDO DE LA PRCTICA5 1.1Conocimiento del Durmetro y de los Tratamientos Trmicos.5 1.2. Prctica5 2MARCO TERICO.6 2.1Tratamiento trmico6 2.2Etapas del tratamiento trmico6 3TIPOS DE TRATAMIENTOS TRMICOS6 3.1Recocido7 3.2Temple7 3.3Revenido7 3.4Diagrama TTT (Tiempo-Temperatura-Transformacin).9 3.5Dureza10 3.5.1Definicin de Dureza10 3.5.2Tipos de Ensayos de Dureza10 4EL DURMETRO Y SUS PARTES11 5HORNO ELCTRICO14 6ENSAYO JOMINY15 7DESARROLLO DE PRCTICA17 7.1Practica I17 7.2Practica II18 8EJEMPLO20 9BIBLIOGRAFA21 10CONTENIDO DEL INFORME22 11FORMATOS23 Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 3 INTRODUCCIN EnelprocesodeformacindeunIngenieroIndustrial,esmuyimportanteel conocimiento de la Ciencia e Ingeniera de los Materiales, ya que sta proporciona lasherramientasnecesariasparacomprenderelcomportamientogeneralde cualquiermaterial,locualesnecesarioalahoradedesarrollaradecuadamente diseosdecomponentes,sistemasyprocesosqueseanconfiablesy econmicos. LosTratamientosTrmicossonunaherramientamuyutilizadaparalaobtencin depropiedadesmecnicasadecuadasnecesariasendeterminadosprocesosde produccin.Estelaboratorioesrealizadoconelfindeconoceryrelacionarse conlosensayosdeTratamientosTrmicosrealizadossobrepiezasmetlicas,y as,estarencapacidaddemedirlaspropiedadesobtenidasalrealizareste proceso, tales como cambios en la dureza del material y efectos sobre el material, entre otros. De igual forma, tambin tiene por objetivo desarrollar habilidades para manejar los instrumentos requeridos en la prctica tales como el durmetro y el horno para el calentamiento de las piezas. Paralacorrectarealizacindeestaprueba,serecomiendaquelosestudiantes hayan comprendido previamente el contenido de sta, consignado en el Protocolo. OBJETIVOS Los objetivos que persigue la correcta realizacin de esta prctica son: -Comprender la importancia que tienen las propiedades de los materiales en el momentodesuutilizacin,puesdeellasdependelaformadeprocesary manejar dichos materiales. -Poder diferenciar tres de los diferentes tipos de Tratamiento Trmico (Temple, Revenido y Recocido). -ConocerelprocedimientoquesesiguepararealizarelTemplecomo tratamiento trmico, y estar en capacidad de realizarlo. -Conocer el procedimiento mediante el cual se desarrolla el tratamiento trmico de revenido, y estar en capacidad de realizarlo. -Conocerelprocedimientoquesetienepararealizareltratamientotrmicode recocido, y estar en capacidad de realizarlo. Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 4 -Conocer el funcionamiento del durmetro, las unidades de dureza que maneja, la forma en que se programa de acuerdo al material, y en s, familiarizarse con el manejo del aparato. -Comprobarexperimentalmenteelcomportamientodelacerosegnel tratamientotrmicoalcualfuesometido,paradeterminarsudurezaantesy despus de realizada la prueba y comparar los resultados obtenidos.-Identificar la importancia que tienen los elementos de proteccin personal para evitar accidentes. -Estar en capacidad de interpretar los resultados obtenidos en la prctica, poder concluiryanalizarlaaplicacindelmaterialconsusnuevaspropiedades obtenidas con un determinado tratamiento trmico. -Conocer las unidades de dureza y sus aplicaciones en distintos materiales. SEGURIDAD PARA LA PRCTICA Para evitar accidentes y daos en equipos durante la prctica es necesario que los estudiantes tengan en cuenta lo siguiente: -Seguirlasinstruccionesimpartidasporelmonitorparalarealizacincorrecta de la prctica y tener conocimiento previo del contenido de sta. -Utilizarloselementosdeproteccinpersonalasignadosparaestaprctica: GuantesdeCarnaza,Delantaldecuero,CaretayPinzasparamanipularla pieza metlica a la cual se le va a realizar tratamiento trmico. (ste ensayo se desarrollamanejandopiezasyelhornoatemperaturaselevadas, aproximadamente entre 500 C y 900 C). -Mantenermangasycabellosrecogidos.Evitarelusodemanillasocualquier elemento que implique riesgo durante la realizacin de la prctica. -Identificar el tratamiento trmico que se va a realizar con anticipacin: Temple, Revenido Recocido. -Programarcorrectamenteeldurmetroparaobtenerlosdatosverdicosy adecuados en la prueba.-Antesdecolocarlapiezademetalenelhorno,esimportantequeelalumno quefueasignadopararealizarestaactividad,sefamiliariceconelmanejode las pinzas y evitar de esta manera errores. -Los alumnos que no tienen Careta (elemento de proteccin personal) no deben permanecer cerca del Horno Elctrico (sobretodo en el momento de abrirlo), ya que las temperaturas con que se trabajan son peligrosas. -Antes de iniciar la prueba, el grupo de trabajo se debe cerciorar que cuente con el elemento que se va a utilizar para refrigerar la pieza de metal (Arena, Aceite oAgua),paraverificarqueelnivelquetieneelrecipienteconelrefrigerante cubre completamente la pieza. -Silapiezasevarefrigerarenaceite,esmuyimportantequelosalumnosse ubiquen a una distancia prudente, para evitar salpicaduras de aceite caliente. Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 5 1 TABLA DE CONTENIDO DE LA PRCTICA 1.1Conocimiento del Durmetro y de los Tratamientos Trmicos. TEORIATIEMPO (min) Instrucciones de seguridad, para el bienestar de los usuarios. 3 Explicacionesgeneralesacercadelostratamientos trmicos.10 Diferencias entre el Temple, Recocido y Revenido y los resultados que se obtienen en cada una de estas pruebas. 8 Qu es el Durmetro y para que sirve?5 ExplicacindelaspartesdelDurmetroy configuracin de este aparato. 5 Breve explicacin de las unidades de Dureza. 7 Presentacindelmaterialutilizadoparala realizacin de la prueba y sus propiedades. 5 Breve explicacin del diagrama TTT.7 Conocimiento del horno y cuidados sobre ste.2 Total52 1.2. Prctica. PRCTICATIEMPO (min) Seguirinstruccionesdeseguridad,yalistamientode los estudiantes. 3 ConfiguracindelDurmetroyconocimientodelas propiedadesdelapiezaconlacualsevaatrabajar. (Mirar tablas de propiedades mecnicas). 3 Tomarlasmedicionesdedurezaalapiezaantesde introducirlas al horno. 5 Mantenerlapiezametlicadentrodelhornopara tenerla a la temperatura deseada. 10 Sacarlapiezadelhornoyllevarlaadondeestel elementoquesevaautilizarparaenfriarlapieza dependiendo del tratamiento trmico realizado. 8 Limpieza de la pieza y aplicacin de vaselina.2 Realizarlasmedicionesdedurezaalapiezaquese le hizo el tratamiento trmico. 7 Total38 Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 6 2MARCO TERICO. Acontinuacinsepresentan,demanerageneral,losaspectosmsimportantes que se deben tener presentes para realizar la prctica. 2.1Tratamiento trmico El Tratamiento Trmico involucra varios procesos de calentamiento y enfriamiento paraefectuarcambiosestructuralesenunmaterial,loscualesmodificansus propiedades mecnicas.El objetivo de los tratamientos trmicos es proporcionar a los materiales unas propiedades especficas adecuadas para su conformacin o usofinal.Nomodificanlacomposicinqumicadelosmateriales,perosiotros factorestalescomolosconstituyentesestructuralesylagranulometra,ycomo consecuencialaspropiedadesmecnicas.SepuedenrealizarTratamientos Trmicossobreunapartelatotalidaddelapiezaenunovariospasos dela secuenciademanufactura.Enalgunoscasos,eltratamientoseaplicaantesdel procesodeformado(recocidoparaablandarelmetalyayudaraformarlomas fcilmente mientras se encuentra caliente). En otros casos, se usa para aliviar los efectos del endurecimiento por deformacin. Finalmente, se puede realizar al final de la secuencia de manufactura para lograr resistencia y dureza. 2.2Etapas del tratamiento trmico Un tratamiento trmico consta de tres etapas que se presentan a continuacin: -Calentamientohastalatemperaturafijada:La elevacin de temperatura debe ser uniforme en la pieza. -Permanenciaalatemperaturafijada:Sufineslacompleta transformacin del constituyente estructural de partida. Puede considerarse suficiente una permanencia de unos 2 minutos pormilmetro de espesor. -Enfriamiento: Este enfriamiento tiene que ser rigurosamente controlado en funcin del tipo de tratamiento que se realice. 3TIPOS DE TRATAMIENTOS TRMICOS ExistenvariostiposdeTratamientosTrmicos,peroenstaprcticasolose trabajarntresdeestos:Recocido,TempleyRevenido.Acontinuacinse presentanlasprincipalescaractersticasdecadaunodeestostiposde Tratamientos Trmicos: Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 7 3.1Recocido Esuntratamientotrmicoquenormalmenteconsisteencalentarunmaterial metlicoatemperaturaelevadadurantelargotiempo,conobjetodebajarla densidad de dislocaciones y, de esta manera, impartir ductilidad. El Recocido se realiza principalmente para: -Alterarlaestructuradelmaterialparaobtenerlaspropiedadesmecnicas deseadas, ablandando el metal y mejorando su maquinabilidad. -Recristalizar los metales trabajados en fro. -Para aliviar los esfuerzos residuales. Las operaciones de Recocido se ejecutan algunas veces con el nico propsito de aliviarlosesfuerzosresidualesenlapiezadetrabajocausadasporlosprocesos de formado previo. Este tratamiento es conocido como RecocidoparaAliviode Esfuerzos,elcualayudaareducirladistorsinylasvariacionesdimensinales quepuedenresultardeotramaneraenlaspartesquefueronsometidasa esfuerzos. SedebetenerencuentaqueelRecocidonoproporcionageneralmentelas caractersticasmsadecuadasparalautilizacindelacero.Porlogeneral,al materialselerealizauntratamientoposteriorconelobjetivodeobtenerlas caractersticas ptimas deseadas. 3.2Temple ElTempleesuntratamientotrmicoquetieneporobjetivoaumentarladurezay resistencia mecnica del material, transformando toda la masa en Austenita con el calentamiento y despus, por medio de un enfriamiento brusco (con aceites, agua o salmuera), se convierte en Martensita, que es el constituyente duro tpico de los aceros templados. Eneltemple,esmuyimportantelafasedeenfriamientoylavelocidadaltadel mismo,adems,latemperaturaparaelcalentamientoptimodebesersiempre superioralacrticaparapoderobtenerdeestaformalaMartensita.Existen varios tipos de Temple, clasificados en funcin del resultado que se quiera obtener yenfuncindelapropiedadquepresentancasitodoslosaceros,llamada Templabilidad(capacidadalapenetracindeltemple),queasuvezdepende, fundamentalmente, del dimetro o espesor de la pieza y de la calidad del acero. 3.3Revenido ElRevenidoesuntratamientocomplementariodelTemple,quegeneralmente prosigueaste.DespusdelTemple,losacerossuelenquedardemasiados duros y frgiles para los usos a los cuales estn destinados. Lo anterior se puede Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 8 corregirconelprocesodeRevenido,quedisminuyeladurezaylafragilidad excesiva, sin perder demasiada tenacidad. Porejemplo,sehanutilizadoestostratamientostrmicosparalafabricacindel acerodeDamasco(SigloXa.C.)ydelasespadasdelossamuraisjaponeses (Siglo XII d.C.). Es posible obtener una dispersin excepcionalmente fina de Fe3C (conocidacomomartensitarevenida)siprimerosetemplalaausteritapara producirmartensita,ydespusserealizaelrevenido.Duranteelrevenido,se formaunamezclantimadeferritaycementitaapartirdelamartensita.El tratamientoderevenidocontrolalaspropiedadesfsicasdelacero.(VerFigura No. 1). Estetratamientotrmicoconsisteencalentarelacero,(despusdehaberle realizado un Temple o un Normalizado) a una temperatura inferior al punto critico (otemperaturaderecristalizacin),seguidodeunenfriamientocontroladoque puedeserrpidocuandosepretenderesultadosaltosentenacidad,olentos, cuando se pretende reducir al mximo las tensiones trmicas que pueden generar deformaciones. Es muy importante aclararque con la realizacin del proceso de Revenido no se eliminan los efectos del Temple, solo se modifican, ya que se consigue disminuir la dureza y tensiones internas para lograr de sta manera aumentar la tenacidad. Figura 1.Efecto de la temperatura de revenido sobre las propiedades mecnicas de un acero SAE 1050 Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 9 3.4Diagrama TTT (Tiempo-Temperatura-Transformacin). Estetipodediagramamuestracmolavelocidaddeenfriamientoafectala transformacin de Austenita en varias fases posibles, las cuales pueden ser:(1)FormasalternativasdeFerritayCementita,(2)Martensita.Eltiempose presentalogartmicamente alolargodel ejehorizontalylatemperaturaeneleje vertical.Estacurvaseinterpretapartiendodeltiempot0 (pocossegundos transcurridos)enlareginAustenitaycontinuahaciaabajoyaladerechaalo largo de la trayectoria que muestra como se enfra el metal en funcin del tiempo (Ver Figura No. 2). Los tiempos de transformacin dependen de la aleacin del material. La Figura No. 2presenta un ejemplo del diagrama TTT para un acero: Abreviaturas y cdigos de la grfica: Ps = Representa el momento en el cual se produce Perlita gruesa. Pf= Representa el momento en el cual se produce Perlita fina. Ms = Representa el momento en el cual se produce Martensitagruesa. Mf= Representa el momento en el cual se produce Martensita fina. Bs = Momento de inicio de la transformacin a la Bainita. Bf= Momento de la finalizacin de la transformacin Bainita. Figura 2. Diagrama TTT para un Acero. Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 10 3.5Dureza 3.5.1Definicin de Dureza LaDurezaeslacapacidaddeunasustanciaslidapararesistirdeformacino abrasindesusuperficie.Estrelacionadaconlasolidez,ladurabilidadyla resistenciadesustanciasslidas,y,ensentidoamplio,stetrminosuele extenderse para incluir todas estas propiedades. Se aplican varias interpretaciones al trmino en funcin de su uso. En Mineraloga, ladurezasedefinecomolaresistenciaalrayadodelasuperficielisadeun mineral.Unasuperficieblandaserayaconmsfacilidadqueunadura;deesta formaunmineralduro,comoeldiamante,rayarunoblando,comoelgrafito, mientras que la situacin inversa nunca se producir. EnMetalurgiaeIngeniera,ladurezasedeterminapresionandounabolitaoun conode material duro (impactadores) sobre la superficie estudiada y midiendo el tamao de la indentacin resultante. Los metales duros se indentan menos que los blandos.Estemtodoparaestablecerladurezadeunasuperficiemetlicase conocecomopruebadeBrinell,enhonoralingenierosuecoJohannBrinell,que invent la mquina de Brinell para medidas de dureza de metales y aleaciones. 3.5.2Tipos de Ensayos de Dureza Cuandoserealizaunensayodedureza,loquesebuscamedireslaresistencia delasuperficiedeunmaterialalapenetracindeunobjetoduro.Sehan desarrollado variaspruebas de este tipo, pero las ms comunes son la Rockwell y la Brinell. EnelensayodedurezaBrinell,unaesferadeaceroduro,seoprimesobrela superficiedelmaterial,luegosemideeldimetrodelapenetraciny posteriormentesecalculaelnmerodedureza(HB)utilizandolasiguiente formula: Donde: F = Carga aplicada (Kg).D = Dimetro del penetrador (mm). Di = Dimetro de la impresin o indentacin (mm). |.|

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=) ( ( )22 2iD D D DFHBt Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 11 El ensayo de dureza Rockwell utiliza una pequea bola de acero para materiales blandosyunconodediamanteparamaterialesduros.Laprofundidadde penetracin es medida automticamente por el instrumento utilizado. Existen otros tipos de ensayos de microdureza, los cuales son el ensayo Vickers y elensayoKnoop.Estostipos deensayosproducenpenetracionestanpequeas que requieren de un microscopio para poder realizar su medicin. Para ensayar materiales muy blandos y elsticos, tales como cauchos y plsticos norgidos,seutilizaelensayodedurezaShore,elcualmidelaresistenciaala penetracin elstica. Los impactadores para este tipo deensayos de dureza son deacerodepuntacnica.Enestapruebanosepresentandeformaciones permanentes. 4EL DURMETRO Y SUS PARTES Eldurmetroesuninstrumento desarrolladoparadeterminarladureza demateriales.Esteaparatoes distinguidoporsualtaexactitud,amplio rangoysimplicidaddeoperacin.(Ver Figura No. 3) Consta de cuatro partes principales: Figura 3.El durmetro y sus partesFigura4. Visualizador Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 12 El visualizador es parte importante del durmetro, ya que en este se escoge el tipo deensayoarealizarenlaprctica.Adems,indicapasoapasoquehacer,la carga a aplicar y el tipo de identador para cada prueba. (Ver Figura No. 4 y 5). Por ejemplo, en la Figura No. 5, se observa que el durmetro nos sugiere aplicar unacargade150Kgutilizandounidentadorde120eneltipodeprueba Rockwell C, mostrando el nmero de ensayos realizados.Cabe recordar que para este tipo de durmetro, al cambiar el tipo de identador hay que realizar mnimo 3 pruebas para que el resultado sea confiable. Bastidor Eselsoporteyestructuradelamquina.Sostienealtornilloprincipal,adems sostiene los diferentes pesos necesarios para la realizacin de la prueba. Tornillo Eltornilloesunreguladordealturaqueensupartesuperiorposeeunamesa slida circular en la cual se coloca la probeta a examinar.Mediante el tornillo se acerca le probeta al identador. Identador Estapartedelamquinaeslaquepenetraenelmaterialeimprimesuhuella. (Ver Figura No. 6) Identador Carga Tipode prueba Nmerode ensayos realizados Figura 5. Ejemplo Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 13 Ensayo BRINELL. Indentador: Esfera de 2.5 5 10 mmen carburo de tungsteno. Ensayo VICKERS Indentador: Pirmide de diamante.

Ensayo ROCKWELLIndentador: Cono de diamante.Identador de 120 y 2 mm de radio. Para la realizacin de pruebas tipo Vickers y Brinell,la mquina nocuentaconunaestandarizacinuniversal.Estosignifica, que las pruebas se acogen a las 65rmas ASTM E10,ASTM E 384, E92 e ISO6507Es por esto, que se utiliza el microscopio para medir la diagonal de la huella impresa en la probeta, dicho procedimiento no lo hace la mquina, lo que hace es imprimir la huella para revisarla posteriormente con el microscopio; el cual tiene lentes de aumento 20x y 40x. Figura 6. Distintos tipos de prueba de dureza y el tipo de identador que debe ser utilizado. Figura 7. Microscopio Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 14 5HORNO ELCTRICO Un horno elctrico es un dispositivo que se calienta por electricidad, empleado en laindustriaparafundirmetalesococercermica,cualquierotromaterial. Tambin se conoce como horno electrotrmico. El tipo ms sencillo de horno elctricoes el horno de resistencia (es el utilizado en ellaboratorio),enelquesegeneracalorhaciendopasarunacorrienteelctrica porunelementoresistivoquerodeaelhorno.Enloshornosquesecalientan desde el exterior, el elemento calefactor puede adoptar la forma de una bobina de alambre enrollada alrededor de un tubo de material refractario o puede consistir en untubodemetaluotromaterialresistivo,comoelcarborundo.Loshornosde resistenciasonespecialmentetilesenaplicacionesenlasquesenecesitaun hornopequeocuyatemperaturapuedacontrolarsedeformaprecisa.Estos hornos pequeos se utilizan mucho en los laboratorios y tambin se emplean en el tratamiento trmico de las herramientas. (Ver Figura No. 8). ElsistemadecontroldetemperaturadelhornoesdetipoPID,(Proporcional, Integral, Derivativo). La accin proporcional modula la respuesta del sistema, laintegralcorrigelacadaoelaumentodelatemperatura,yladerivativa previenequehayacargaosobrecargaenelsistema.Estetipodecontrol, regulalatemperaturadeformatalqueamedidaqueseacercaalamedida deseada, hay un comportamiento sinusoidal cerca al valor requerido.Para el manejo del controlador, se debe oprimir la tecla On/Off, posteriormente elevar o disminuir la temperatura mediante las teclas con smbolos .Para programardichatemperatura,esindispensabletenerencuentalascurvasde temperatura programables para el horno,recordando que al acercarse al valor deseado,latemperaturasecomportaenformasinusoidalalrededordela temperatura programada.(Ver Figura No. 9) Figura 8. Horno Elctrico. Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 15 6ENSAYO JOMINY Jominyesunensayoestndarquemidecuantitativamenteelendurecimientode losaceros.FueadoptadoporlaAmericanSocietyforTestingandMaterials (ASTM) como Mtodo A255 y por la Society of Automotice Egineers (SAE). Para realizar esta prueba se debe tener en cuenta la estandarizacin de la probeta deensayo(VerFiguraNo.10)ydeldispositivodetemple(VerlaFiguraNo.11), con el fin de garantizar la repetibilidad del ensayo. Figura 9. Curva de temperatura programada Figura 10. Probeta de Ensayo Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 16 Se procede a la austenitizacin de la probeta ycuandoestatermina,elespcimenes ubicadoeneldispositivodetempleyse enfra conun chorro de agua en uno de sus extremos.Posteriormentesecreandos superficiesplanas,a180 odiametralmente opuestas una de otra, a lo largo de la barra, esmerilandomuylevementelasuperficie, hasta una profundidad definida, para conocer lareaccinaltemple,adiferentes profundidades. Finalmenteseaplicanensayosdedurezaa lassuperficieplanascada1.6mm,apartir del extremo templado a lo largo de la primera pulgada.Ladistanciaentrelaspruebasde durezaparaelrestodelalongituddela barraquedaacriteriodequienefectela prueba. Los datos obtenidos de dureza vs distancia se grafican (Ver Figura 12),teniendo como referenciael extremo enfriando porinmersin. A la curva resultante se le conoce como la curva de endurecimiento Jominy del acero. Figura 11. Probeta de Ensayo Figura 12. Ejemplo de una curva Jominy para diferentes aceros. Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 17 LacurvadeJominytieneunusomuyimportanteconeltratamientodepiezas reales.Lospuntosrealesdeubicacindelcomponenteopiezaadquierenla mismadurezaqueseindicaenlacurvadeJominyconlamismavelocidadde enfriamientoequivalente.PorloquelaprobetautilizadaenJominydebehaber sido tratada del mismo modo que la pieza. 7DESARROLLO DE PRCTICA 7.1Practica I A continuacin se explicar de manera detallada el procedimiento para la prctica: Procedimiento 1.Conocer el tipo de tratamiento que se va a llevar a cabo en la prctica. 2.Conocer e identificar las propiedades ms importantes del material al cual se le va a realizar el tratamiento trmico. 3.Determinarlatemperaturaqueexigeeltratamientotrmicodeacuerdoal materialescogido,pararealizarconxitolapruebayverificarqueelhorno elctrico est a latemperatura exigida por la prueba.4.ConfigurarelDurmetrodeacuerdoconelmaterialseleccionado,laescala adecuada (explicado en este protocolo), para llevar a cabo la prctica. 5.Para determinarladurezainicialdela probeta,seescogeeltipodeprueba a realizar,en el men del visualizador. Si es de tipo Rockwell se debe escoger el tipo de carga e identador de 120# 8096.Si la prueba es de tipo Vickers, la cargapuedesersolamentede30Kg.100Kg.conelidentadorde136.Comonoestaestandarizadalapruebadetipovickers,seprocedeamedirla huella con el microcopio asignado y comparar el valor obtenido con las tablas dellaboratorio.Elmonitoresquindebecolocarelidentadorconlacara plana al lado del prisionero. 6.Sedebeacercareltornilloalidentadorgirndololentamentehastaquehaga contactoconlaprobeta.Cuandohagacontacto,lamquinasugiereacercar mucho ms la probeta de forma tal que se imprima la huella.Esperarde 6 a 8 segundos y se observa el resultado. 7.Realizarelprocedimientotresveces,yaqueelcuartoresultadoyaes confiable. 8.Una vez se tengan los datos de dureza inicial, se debe introducir la probeta al hornoporuntiempomayoroiguala15minutos.Enestaactividades fundamental el uso de los elementos de proteccin personal establecidos pues las temperaturas de trabajo son altas. 9.Luego de dejar la pieza en el horno elctrico el tiempo necesario para realizar conxitolaprctica,seprocedeasacarlaconlaayudadeunaspinzase inmediatamentesecolocaenelelementoescogidoparaenfriarlasegnel tratamientoyelmaterialqueseesttrabajando.Siseutilizaaceitepara Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 18 enfriarla, es muy importante que se tenga mucho cuidado con las salpicaduras de ste.10. Luegodedejarenfriarlapiezaduranteeltiemponecesario,seprocedea sacarladelasustanciaomediodeenfriamientoutilizado(sedebecerciorar primero que sta se encuentre a una temperatura que no cause quemaduras). Posteriormentelapiezasepuleconunalijamuyfinaparaeliminarlas partculasdeoxidooriginadasporeltratamientotrmico(escoria).Luegose limpia. 11.Con la probeta debidamente lijada, limpia y sin escoria, se procede a hacer la toma de datos o mediciones de dureza final, para esto se siguen los numerales 4, 5, 6 y 7 de este procedimiento. 12.Una vez terminada la prueba, se deben colocar todos los elementos utilizados en su respectivo sitio, y se debe dejar el lugar limpio y en orden. 7.2Practica II 7.2.1Objetivo: -Determinar las caractersticas de durabilidad del acero XXX, con graficas de dureza vs profundad, y de dureza vs. radio.7.2.2Procedimiento: 1. Medir la dureza con el durmetro en la parte inferior de barra de acero. 2. Colocar la barra de acero en el horno para su austenizacin a una temperatura de XXXC por 30minutos. 3. Sacar cuidadosamente la barra de acero del horno y colocarla rpidamente en elmontaje(VerFiguraNo.13y14).Esteprocedimientonodebetardarmsde 1min. Figura 13. Montaje previo a prueba Jominy Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 19 4. Someterlabarradeaceroalenfriamientoconagua.Hastalamediaindicada por el monitor. Figura 14. Montaje JominyFigura 15. Enfrimiamiento con agua de la barra Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 20 5. Esperar que se enfre el material 6. Desbastar la seccin de la superficie de la barra. (Por razones de tiempo, usted tendr una barra preparada y este paso no se realizara). 7. Medir la dureza a lo largo de la seccin desbastada de la barra, iniciando en el extremo templado. Tenga en cuenta que a partir de su medicin de origen debe aumentar 1,6 mm y medir la dureza as hasta que llegue a 25.4 mm. (Ver Tabla No. 1 y 2) 8EJEMPLO EsteejemplomuestralarealizacindeunapruebadeTratamientoTrmicopara unapiezadeaceroK460.Ladurezamximaderecocidoparastematerial segnla tablaterica, es 250 HB y en estado de temple es de 63 HRC - 65 HRC. Material: Acero K - 460. Pieza en Estado de: Recocido. Unidad de Dureza :HB

El tratamiento Trmico que se va realizar a la probeta es un temple. Luego de hacer las mediciones anteriores y de compararlas con tablas confiables, se procede a introducir la pieza en el horno elctrico a una temperatura de 815 oC. statemperaturadebesersuperioraladerecristalizacinocrtica, aproximadamente equivale al 40% de la temperatura de fusin del metal. Sedejalapiezaenelhornodurante15 minutos o mas.Posteriormente,sesaca conlaayudadepinzasysecolocaenaceite;elvolumendestedebecubrirtotalmentelapieza.Luegodelimpiarlapieza,seobtuvieronlossiguientesdatos de dureza: Dato No Dureza (HB)1 1762 1893 1714 1785 1826 180Promedio 179,333Tabla No 1. Medidas de dureza en probeta en estado recocido Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 21 Material: Acero K - 460. Pieza en Estado de: Templado. Unidad de Dureza: HRC.

9BIBLIOGRAFA -ASKELAND,DonalR.,CienciaeIngenieradelosMateriales,Thomson Editores. Mxico, 1998. -Anderson,J.C.yotros,CienciadelosMateriales,LimusaEditores, Mxico, 1998. -Flim,R.A,yotro,Materialesde IngenieraysusAplicaciones,McGraw-Hill, Mxico, 1979. - Budinsky, K. y otro, Engineering Materials, Prentice Hall, U.S.A., 1999. Dato No Dureza (HRC)1 42,32 62,93 624 59,15 58,56 68,4Promedio 58,867Tabla No 2. Medidas de dureza en probeta en estado de temple Escuela Colombiana de Ingeniera. Laboratorio de Produccin. Julio Garavito 22 10CONTENIDO DEL INFORME 1.Introduccin. 2.Objetivos. (Generales y Especficos). 3.Marco Terico. -Qu es Tratamiento Trmico? -Para qu se realizan los tratamientos trmicos? -Qu tipos de tratamientos trmicos existen? -Qu es un durmetro? -Qu tipos de durmetros existen en la actualidad? -Aplicaciones de los tratamientos trmicos en la industria. -Caractersticas de los materiales utilizados en la prctica. -Tipos de ensayos de dureza y sus caractersticas. 4.Descripcin del aparato. 5.Descripcin del Procedimiento. 6.Estudio de Campo. -Tabla con las mediciones realizadas. -Comparacin de los datos obtenidos vs datos reales (tablas). -Clculo del error obtenido. -Anlisis de los resultados. 7.Conclusiones de la prctica. 8.Recomendaciones. 9.Bibliografa. 11FORMATOS No. De Datos Dureza No. De Datos Dureza1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10Promedio PromedioNo. De Datos Dureza No. De Datos Dureza1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10Promedio PromedioTemperatura exigida por el tratamiento: _______Dureza alcanzada (por tablas) : _______________MONITORA DE MATERIALESPRCTICA DETRATAMIENTOS TRMICOS.ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERA.LABORATORIO DE PRODUCCIN.Dureza alcanzada (por tablas) : ___________________________________________________________________________Material :_________________________Pieza en Estado de : ________________ Temperatura exigida por el tratamiento: _______Material :_________________________Pieza en Estado de : ________________Unidad de Dureza : _________________INTEGRANTES : ____________________________________________________________Unidad de Dureza : _________________