PRÁCTICA # 8 – TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE RECOCIDO Y NORMALIZADO

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Campus Norte

Facultad de Ingeniería

Laboratorio de Ingeniería de Materiales (11146)

Jueves, 16:00 - 17:30

PRÁCTICA # 8 – TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE RECOCIDO Y NORMALIZADO

Ana Belén Beltrán De la Paz

Fernanda Escamilla Lamadrid

Álvaro Ojeda Gómez

Andrés Valle O’Farrill

Mtra. Adriana Cázares Sánchez

Jueves 27 de octubre de 2016

OBJETIVO

Observar y comparar los cambios estructurales del metal al medio carbono, sometido a diferentes tipos de enfriamiento como lo son el recocido y normalizado.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Los tratamientos térmicos son procesos donde se cambian temperaturas y se modifican las propiedades del metal. Al realizar estos tratamientos se reducen esfuerzos internos, tamaño de grano deseado, aumenta la tenacidad. El diagrama de fases es un instrumento importante, ya que con este se identifica las reacciones que produce el metal así como las temperaturas y tiempos para cada proceso.

El recocido es el calentamiento del acero por encima de la temperatura de transformación a la austenita, y después un enfriamiento lento, donde se obtiene el equilibrio estructural y de fase, en los granos del metal, para disminuir la dureza y resistencia del acero. El recocido se usa principalmente en materiales que fueron trabajados en frío.

El normalizado es un tratamiento usado para eliminar tensiones internas que tienen los materiales después de ser sometidos a una laminación. Se llega a las fases perlita y ferrita, para conseguir un acero más duro y fuerte que el de recocido.

El acero tiene cuatro fases principales: perlita, ferrita, cementita y austenita.

La perlita, es una aleación eutectoide de ferrita y cementita, donde los cristales tienen brillo y contiene 0.83% de carbono, formando la estructura más fuerte de un acero simple.

La ferrita es una solución débil de carbono en hierro alfa, tiene 0.006% de carbono, es un alotrópico de hierro, suave, dúctil y débil.

En la cementita todo el carbono se combina con hierro formando carburo de hierro, convirtiéndolo duro y frágil.

La austenita es una solución de carbono y hierro  gamma. Esta fase solo se presenta cuando el acero está por arriba de las temperaturas críticas superiores.

Todas las fases se pueden convertir en austenita cuando pasan la temperatura crítica superior, pero cuando se enfrían, regresan.

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Imagen 1: Diagrama de fases hierro-carbono (Fe-C), obtenida de: http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m210031/Tema%2013.pdf

DESARROLLO EXPERIMENTAL

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RESULTADOS

Gráfica 1. Comparación de dureza

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Gráfica 2. Comparación de tamaño de grano

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ANÁLISIS DE RESULTADOS

Se conoce que las probetas utilizadas durante la practica son aleaciones entre hierro y carbono. Dichas probetas fueron sometidas a diferentes tratamientos térmicos.

La pieza 1 no fue sometida a ningún tratamiento térmico y por esta razón no presenta ningún cambio en su estructura. Mientras que las piezas 2 y 3 fueron sometidas a tratamientos de recocido y normalizado respectivamente.

En el tratamiento de recocido, como se observa en la tabla de resultados, tiene una dureza menor a la inicial y un tamaño de grano menor; por lo que podemos deducir que si se ablando, comprobándolo con la teoría. Como mencionamos anteriormente, esta pieza fue sometida a una temperatura mayor de la crítica superior en donde se austeniza y al enfriar lentamente en el horno, cambia de fase, obteniendo una fase de ferrita.

En el tratamiento de normalizado como se mencionó anteriormente, se utiliza para obtener una fase ferrita o perlita gruesa; sometiendo la pieza al enfriamiento al aire tranquilo para luego templarlo en baño de agua. Como se observa en la tabla de resultados, no se comprueba la teoría con nuestra experimentación ya que en éste tratamiento se debió de haber presentado un tamaño de grano más grande y una dureza mayor que en el tratamiento de recocido, ya que éste proceso aumenta la dureza del material.

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