SAE-AISI 1045 y SAE 4140

OBJETIVO

* Determinar la profundidad de temple en un acero, por medio del ensayo Jominy.

ESPECÍFICOS

1. Estudiar el comportamiento de los aceros SAE-AISI 1045 y SAE 4140, cuando se someten a un temple mediante el ensayo Jominy.

2. Observar como la templabilidad de los aceros se ve alterada por la presencia de elementos aleantes y su porcentaje de carbono, estudiando las curvas Jominy experimentales en contraste con las teóricas de los aceros trabajados.

3. Determinar el Di y el índice de templabilidad de los aceros SAE-AISI 1045 y SAE 4143.

4. Encontrar la relación que existe entre la velocidad crítica de temple y la dureza de cada acero.

MARCO TEÓRICO

Es importante antes de comenzar a comprender el funcionamiento del método de ensayo Jominy, entender claramente el concepto de templabilidad, ligado a los conceptos de temple y dureza:

TEMPLE: Tratamiento térmico en el cual se produce un calentamiento del acero por encima de AC3 y se enfría rápidamente con el fin de endurecerlo y aumentar su resistencia mecánica. El enfriamiento rápido provoca que se forme martensita como microconstituyente, la cual es un indicativo de alta dureza.

1.

Objetivos.

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Aprender a realizar el ensayo jominy como lo dice la bibliografía.

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Templar una probeta de acero para obtener durezas en diferentes puntos de esta.

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Determinar una curva de templabilidad.2.

Fundamento teórico.Ensayo de templabilidad jominy. Una técnica muy difundida, auxiliar y complementaria a lostratamientos térmicos no en equilibrio, es el ensayo de templabilidad jominy y los diagramas ael asociados. Este ensayo, que se esquematiza en la figura, pretende reproducir el espectrocompleto de velocidades de enfriamiento en una sola probeta endriando rápidamente unextremo de la misam. El procedimiento de enfriamiento esta normalizado y se especifican latemperatura del agua(24 ºC), el diámetro de la boquilla de agua, la presión de esta (el chorrodebe alcanzar libremente 63.5 mm) y la separación entre boquilla y probeta.Una vez enfirada la probeta, se amola una zona plana a lo largo de una generatriz y se mide ladureza Rockwll C cada 1.6 mm alo largo de lamisma, haciendo una grafica de los resultadoscomo la repressentada en la figura. Las durezas podrán asi relacionarse con la velocidad deenfriamineot, de modo que pueda determinarse con prescision aceptable la requierida paraconseguir un ocnjunto de propiedades dado

OBJETIVO

Determinar la profundidad de temple en un acero, por medio del ensayo Jominy.

GENERALIDADES

La dureza que se obtiene en el temple de los aceros y la templabilidad son dos características que se confunden con frecuencia y conviene diferenciarlas con claridad.

Si templamos varias clases de aceros, podemos ver que unos se endurecen más que otros y que la penetración de la dureza hacia el interior es unas veces mayor que otras. La dureza es la resistencia que opone el material a la penetración de un indentador bajo carga.

La templabilidad está determinada por la profundidad y distribución de la dureza en el interior de las piezas templadas, es decir, la profundidad de temple que se alcanza en una pieza de acero.

Por ejemplo: Si tenemos un acero al carbono con 0.45%C y un acero aleado con 0.40%C, l%Cr y 0.lO%Va. Al tomar redondos de l00 mm de diámetro y los templamos obtenemos las siguientes durezas:

Acero al carbono : 48 - 26 - 20 - 15 Rc.

Acero aleado : 50 - 44 - 38 - 36 Rc.

Observamos que la dureza disminuye rápidamente del exterior al interior en el acero al carbono y se conserva más uniforme en el acero aleado.

Estas diferencias de penetración de la dureza se presentan por ser diferente la templabilidad de los aceros, vemos que la dureza y la templabilidad son cosas distintas.

La dureza máxima que se puede obtener en un acero después del temple, depende del contenido de carbono, la templabilidad depende en cambio de los elementos aleantes y del tamaño de grano del acero. Los elementos que más favorecen la templabilidad son el manganeso, el molibdeno y el cromo.

La templabilidad influye notablememente en los resultados cuando se ensayan piezas de bastante espesor y en cambio influyen muy poco cuando se templan piezas delgadas, es decir, que con aceros de diferente aleación y el mismo contenido de carbono se obtienen características casi idénticas cuando se trata de pequeños diámetros y muy diferentes cuando se trata de piezas de gran espesor.

En el temple, la velocidad de enfriamiento se distribuye por la sección de la probeta; la linea curva de la figura, muestra que en la superficie de la probeta, la velocidad de enfriamiento es máxima en el extremo y mínima en el centro.

Si la velocidad crítica de temple es igual a la magnitud que indica la linea horizontal, la pieza no se templará en todo su espesor y la profundidad de temple será igual a la capa rayada.

Variación de la zona templada con la velocidad de enfriamiento de una redondo de acero sometido a temple.

A medida que disminuye la velocidad crítica de temple, aumenta la profundidad de la capa templada, si la velocidad crítica es menor que la velocidad de enfriamiento en el centro, esta sección se templará completamente, pero si la sección es grande y la velocidad de enfriamiento en la superficie es menor que la velocidad crítica, no se templará el acero ni siquiera en la superficie, por tanto cuanto menor sea la velocidad crítica de temple, tanto mayor será la templabilidad del acero.

A mayor lentitud de transformación de la austenita en perlita, mayor templabilidad. Para valorar prácticamente la templabilidad, se utiliza una magnitud que se llama diámetro crítico.

Diámetro

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