Ingenieria Mecanica

LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TÉRMICOS

RECOCIDO CON AUSTENIZACIÓN INCOMPLETA Y TEMPLE

ACERO 01

CESAR FABIAN ALARCON CHISINO

ANDRES ARTURO AVENDAÑO M.

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE METALÚRGICA

TRATAMIENTOS TERMICOS

TUNJA

2013

LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TÉRMICOS

RECOCIDO CON AUSTENIZACIÓN INCOMPLETA Y TEMPLE

ACERO 01

CESAR FABIAN ALARCON CHISINO

200910247

ANDRES ARTURO AVENDAÑO M.

201020478

PROFESOR: ING. PEDRO ANTONIO JAIMES RUEDA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE METALÚRGICA

TRATAMIENTOS TERMICOS

TUNJA

2013

1. INTRODUCCIÓN

Acero 01 grado herramienta de alto carbono con adecuada resistencia al desgaste para producciones cortas, presenta distorsión dimensional media tras el tratamiento térmico. Dureza típica de uso 57 – 62 HRc, medio susceptible a la decarburización, con buena maquinabilidad, con resistencia baja al desgaste y de baja tenacidad.

Es de vital importancia emplear tratamientos en la metalurgia, ya que con ellos mejoramos o adaptamos el material a los requerimientos de la industria, la cual requiere de ciertas características en sus piezas, en etes laboratorio buscaremos hacer recocido con austenizacion incompleta y temple a un acero 01.

2. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar la influencia de un tratamiento térmico de recocido con austenización incompleta en las propiedades de un acero hipereutectoide, por medio del ablandamiento y regeneración de una microestructura y observar metalograficamente sus constituyentes y luego lo mismo para un temple.

OBETIVOS ESPECIFICOS

• Determinar cambios en la dureza del acero AISI 01 expuesto a recocido con austenización incompleta.

• Analizar los cambios microestructurales en un acero AISI 01 en cuanto a fases y tamaño de grano al ser sometido a un tratamiento térmico de recocido con austenización incompleta y temple.

3. MARCO TEÓRICO

RECOCIDO CON AUSTENIZACIÓN INCOMPLETA EN UN ACERO AISI 01

Los recocidos de austenización incompleta (globulares), son tratamientos que se dan a los aceros al carbono o aleados, de más de 0.50% de carbono, para ablandarlos y mejorar su maquinabilidad. Consiste en calentamientos prolongados

dependiendo de la forma de la pieza y su grosor a temperaturas comprendidas entre la crítica superior y la crítica inferior, seguidas siempre de un enfriamiento lento al interior del horno.

Estos recocidos se dan con el fin de obtener la menor dureza posible y una estructura microscópica favorable para el mecanizado de piezas ahorrando así tiempo en la máquina herramienta. Mediante estos tratamientos se consigue con bastante facilidad en los aceros hipereutectoides que la cementita y los carburos de aleación adopten una posición más o menos globular que da para cada composición una dureza muy inferior a cualquier otra microestructura. Cuando el

recocido se hace empleando temperaturas ligeramente superiores a Ac1 se denomina recocido globular de austenización incompleta.

Las temperaturas más usadas en este tipo de tratamientos son:

ACERO TEMPERATURA

Aceros al C 760-780°C

Aceros de media aleación 800-850°C

Aceros de alta aleación 875°C

GLOSARIO

ACERO HIPEREUTECTOIDE: se denomina a aquellos aceros que en su Composición y de acuerdo con el diagrama hierro-carbono tienen un porcentaje de

Carbono entre el 0,77% y el 2%. Su constituyente principal es la cementita (Carburo de hierro (Fe3C)). Es un material duro y de difícil mecanización.

AUSTENIZACIÓN INCOMPLETA: Los recocidos de austenización incompleta (Globulares), son tratamientos que se dan a los aceros al carbono o aleados, de más de 0.50% de carbono, para ablandarlos y mejorar su maquinabilidad

HORNO MUFLA: los hornos de mufla consisten en una cámara cerrada en la cual

Se calienta la carga, fuera del contacto de la llama o del combustible.

RECOCIDO: consiste en calentamientos a temperaturas adecuadas, seguidos Generalmente de enfriamientos lentos, cuyo objetivo primordial es ablandar el acero. Otras veces también se desea además regenerar su estructura o eliminar tensiones internas.

RECOCIDO ISOTÉRMICO: se calienta el acero a una temperatura ligeramente Superior a la crítica y enfriar luego lo más rápidamente a una temperatura inferior a A1, manteniendo el acero a esta temperatura el tiempo necesario para que se

Verifique la transformación y luego se enfríe al aire.

TRATAMIENTO TÉRMICO: Consisten en calentar el acero a elevadas temperaturas (por encima de la temperatura eutectoide, 723º C) para conseguir la formación de austenita y después mantener esa temperatura durante tiempo suficiente para que la transformación sea completa. Después, se enfría a temperaturas diferentes para que la austenita no se transforme en perlita, sino en otro constituyente con unas propiedades de dureza mejores.

4. PROCEDIMIENTO METODOLOGICO

Primero cortamos una probeta (según las dimensiones detalladas en la guía) del acero O1, la cual se pulió en esmeril hasta obtener dos caras transversal y longitudinal.

Se realizó una segunda secuencia de pulido esta vez con lijas y paño.

Se hizo un ataque con solución alcohólica de 3 % de ácido nítrico durante 5 segundos y luego se le tomo micrografía de (100x y 1000x) también se le hizo ensayo de dureza según norma.

En un horno mufla se recocieron las probetas con austenización incompleta. Por medio del diagrama hierro-carbono determinamos la temperatura del tratamiento la cual fue de 750 °C para el acero AISI O1, se mantuvieron las probetas por media hora con temperatura de austenización 750 ° constante, luego se apago el horno y se dejaron enfriar las probetas dentro del mismo.

Se volvió a preparar una probeta haciendo pulido comenzando en la 240 hasta paño, se atacó con solución alcohólica de 3 % de ácido nítrico durante 10 segundos.

En el microscopio se determinaron los constituyentes tomando 2 fotos en diferentes sitios y a diferentes aumentos (100X, 1000X).

Luego procedimos a realizar el temple y tomar durezas y micrografías como en los pasos anteriores

5. ANÁLISIS METALOGRAFICO

5.1 TAMAÑO DE GRANO SEGÚN LA NORMA E112

Análisis de tamaño de grano para un acero 01.

Método utilizado para la medición de tamaño de grano:

Procedimiento de Comparación:

ACERO ANTES DEL TRATAMIENTO

Longitudinal 250X

Fig 1. Micrografia del acero antes del tratamiento (100x).

Para poder realizar mediciones sobre las imágenes obtenidas en el microscopio es necesario ajustar el tamaño de la imagen en el papel de manera que no se modifique la magnificación obtenida mediante el microscopio.

Para que las imágenes capturadas respeten la magnificación del microscopio, la circunferencia de las imágenes deberá tener en la hoja un diámetro de 175mm. De esta manera, las distancias medidas sobre el papel estarán relacionadas con las distancias reales sobre la probeta mediante la magnificación M utilizada en el microscopio

Fig 2. Tamaños de grano.

Observando el tamaño de grano de la micrografía (Figura 1) que se encuentra con una magnificación de 100x y comparándola con los diferentes tamaños (Figura 2) que se pueden encontrar, puede decirse que el tamaño de grano que existe antes del tratamiento térmico de recocido con autenización completa es:

Tamaño observado: 7

Con este tamaño de grano puede concluirse que según la norma ASTM E 112 hay un promedio de grano por unidad de área es de 64,02 No / in2.

ACERO DESPUES DEL TRATAMIENTO DE RECOCIDO

Longitudinal 100X

Fig 3. Micrografia del acero después del tratamiento (100x)

Observando el tamaño de grano de la micrografía de 100x después del tratamiento (Figura 3) y comparándola con los diferentes tamaños, se dice que el tamaño de grano que existe después de haber sido realizado el tratamiento térmico es:

Tamaño observado: 7,5

Según la norma ASTM E 112 hay un promedio de grano por unidad de área es de 90,51 No / in2.

ACERO DESPUES DEL TRATAMIENTO DE TEMPLE

Longitudinal 100x

Tamaño observado: 7

Según la norma ASTM E 112 hay un promedio de grano por unidad de área es de 64,00 No / in2 granos por pulgada cuadrada.

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