LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TERMICOS

LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TÉRMICOS

INGENIERÍA MÉCANICA

MIGUEL ÁNGEL GÓMEZ BROCHERO

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO

B/QUILLA

2022

Introducción

En los laboratorios generalmente se realizan operaciones de topo tipo en las cuales se manipulan una gran variedad de productos diferentes con todo tipo de características de peligrosidad, en estas situaciones es cuando debe recurrirse a los equipos de seguridad o protección. Entre ellos los mas usados o frecuentes serian pantallas o gafas para la cara y ojos, para las extremidades superiores se usan guantes y una bata o delantal. ^[1]

Otra parte muy importante en los tratamientos térmicos son los implementos que haya en el laboratorio, más específicamente hablando de los hornos con los cuales podremos realizar gran parte de los tratamientos térmicos Cada tipo de tratamiento térmico industrial se realiza en un tipo de horno en función de:

1. el proceso,
2. el tipo de atmósfera (neutra, no descarburante, reactiva enriquecida con carbono o nitrógeno o mezcla de ambos),
3. parámetros inherentes al tratamiento: velocidad de calentamiento, temperatura de mantenimiento, tipo de carga de la pieza, etc.
4. los diferentes tipos de aleaciones y el tamaño de las piezas a procesar (pequeñas, grandes, para campos industriales específicos como la aeronáutica o la automoción),
5. la uniformidad de las propiedades mecánicas requeridas para la pieza final (por ejemplo, un horno de cementación atmosférica puede dar a la pieza final una dureza menos homogénea que un proceso de cementación en un horno de vacío).

Algo que va de la mano con todo esto, es la temperatura; como su nombre dice es un tratamiento térmico es decir que es muy importante las transferencias de calor, y para esto también debe haber un implemento para medirlo de forma precisa como lo son los termómetros, los cuales hay diversos tipos.

Preguntas y Respuestas

1.  ¿Qué tipos de ladrillos son utilizados en los hornos para tratamientos térmicos, describa sus características y aplicaciones?

Ladrillos refractarios: Estos al igual que la tierra refractaria, cumplen la función de refractar y mantener el calor. La fabricación de este ladrillo va desde el 36% hasta el 99% de contenido de alúmina para soportar diferentes temperaturas y así poder tener distintos usos^[2]

• Ladrillos refractarios de sílice: Son ladrillos que han sido fabricados con una gran cantidad de sílice, además de la arcilla. Estos ladrillos soportan muy bien las elevadas temperaturas, sin embargo, suelen dilatarse cuando son sometidos a distintas fases de calor y frío, por lo que pueden acabar sufriendo algunas alteraciones por ello, son recomendados para zonas con temperaturas elevadas constantes.
• Ladrillos refractarios de alúmina: Son los ladrillos más caros, estos cuentan con una gran cantidad de alúmina en su composición y la cantidad de arcilla es mucho más reducida. Estos ladrillos soportan muy bien las temperaturas extremas sin presentar dilataciones ni deformaciones con el calor y el frío.
• Universal 33 (U-33): Es un tipo de ladrillo super refractario (1763°C), se caracteriza por la buena resistencia a los choques térmicos, a la escoria y agentes químicos, es aplicado en cámaras de combustión, bóvedas, muros y pisos de hornos y calderas.
• Universal 40 (ER-40): Ladrillo super refractario quemado a mayor temperatura de las convencionales. Es utilizado en el revestimiento de cucharas para transporte de acero, posee una buena resistencia al ataque de escorias, a la abrasión y al choque térmico, es de baja porosidad y tiene una alta resistencia mecánica.

1. Describa mediante conceptos y gráficas los 3 tipos de pirómetros más característicos: de par termoeléctrico, de radiación y pirómetro óptico.

¿Qué es un pirómetro óptico?[pic 1]

El pirómetro óptico es un tipo de termómetro que mide la radiación térmica sin ningún contacto físico con el objeto, detectando así la temperatura a la que se dirige. Funcionando entre 700 ° C y 4000 ° C, este instrumento puede medir temperaturas por encima de la incandescencia, metales fundidos, cerámicas y otros procesos industriales, estrellas y también temperatura en cámaras de vacío.

Los pirómetros de radiación se fundan en la ley de Stefan - Boltzman y se destinan a medir elevadas temperaturas, por encima de 1600 °C mientras que los pirómetros ópticos se fundan en la ley de distribución de la radiación térmica de Wien y con ellos se han definido puntos por encima de 1063 °C en la Escala Internacional de Temperaturas.[pic 2]

Las medidas pirométricas, exactas y cómodas, se amplían cada vez más, incluso para temperaturas relativamente bajas (del orden de 800 °C).

Pirómetro termoeléctrico[pic 3]

El pirómetro de resistencia es aquel que mide la temperatura del objeto o cuerpo a través de un cable delgado que se pone en contacto con este. El calor produce el cambio de resistencia eléctrica del dispositivo, que hace una medición de la temperatura del objeto a partir de dicho calor.

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1. ¿Qué tipo de material es utilizado en la fabricación de los guantes de seguridad, utilizados para manejo de altas temperaturas, Describa los tipos que existen?

Ahora en la actualidad se manejan diversos materiales combinados entre sí o individuales para la fabricación de los guantes de seguridad, tal como el KEVLAR o poliparafenileno tereftalamida, estos soportar altas temperaturas de hasta 800°F, además de ser resistentes a cortes y un gran protector del calor. Podemos hablar igual de silachlor puedes tener una mejora considerable en la manipulación de los instrumentos y piezas lo que los hace relativamente mejores, por lo que son excelentes para manejar objetos calientes, otra alternativa son los guantes de algodón y Terry, que cuentan con resistencia a temperaturas de hasta 500°F por lo que tiene una resistencia térmica ASTM de 4, y por último los guantes de neopreno, que además de resistir a altas temperaturas ( 390°F-600°F ) también resiste la luz solar, la oxidación, el clima y a productos químicos como ácidos, cáusticos, aceites y grasas que atacan al caucho común.^[4]

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