tratamiento termico rev1

Click here to load reader

Post on 13-Jun-2015

3.182 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

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 conv