TRABAJO EN FRIO

OBJETIVO

Evaluar el efecto de la deformación plástica en los materiales metálicos y la influencia que tiene el tratamiento de recocido en las propiedades mecánicas.

METODOLOGIA DE PRÁCTICA

a) Corte tres probetas de Latón Amarillo (20 - 36%) zinc ó AA1060 -F ó AA1100 ó AISI-SAE 304, con una longitud de 20 mm * 20 mm * 6,35 mm (1/4”) cada una.

b) Tome la dureza inicial en el método Rockwell, escala B.

c) Tome una probeta del material seleccionado y colóquelo en el laminador. Reduzca su espesor en un 15%.

d) Realice el mismo procedimiento para las siguientes probetas, pero en este caso se reducirá su espesor, un treinta por ciento (30%), un 45%.

e) Tome la dureza en el Durómetro (método Rockwell, escala B) para cada una de las probetas.

f) Realice el recocido de recristalización en el horno tipo mufla para cada una de las probetas, el tiempo de sostenimiento es de treinta minutos a una hora, la temperatura de (200 – 400) 0C para el latón y (150 – 300) °C para el AA1060 –F o AA1100 y luego se dejan enfriar en el horno.

g) Una vez estén frías tome la dureza (método, Rockwell, escala B) a cada una de las probetas.

TEORIA

La deformación plástica en los materiales se puede analizar como el trabajo en frío, el cual involucra la deformación deliberada del metal a temperaturas relativamente bajas. Este trabajo sirve para obtener un producto más fuerte, una característica importante del trabajo en frío es que el metal se hace más difícil de deformar conforme la extensión de la deformación aumenta. La razón microscópica para este endurecimiento, es el incremento en la densidad de dislocaciones.

La cantidad de trabajo en frío se define con relación a la reducción del área de la sección transversal de la aleación mediante el procesamiento de prensado, troquelado, laminado, etc. Ver figura 1

Esquemas de las técnicas de procesamiento por deformación:

(a) laminado, (b) forjado, (c) trefilado, (d) extrusión, (e) embutido, (f) estirado

(g) doblado

El porcentaje de trabajo en frío esta dado por:

Donde:

Ao es el área de la sección transversal original en mm.

Af es el área de la sección transversal final después del trabajo en frío en mm.

Después de realizar el trabajo en frío es necesario recocer el material (tratar térmicamente), para revertir el cambio de las propiedades mecánicas presentadas como resultado del proceso. El recocido es un tratamiento que consiste en hacer un calentamiento controlado para ablandar y recuperar ductilidad, éste se realiza en tres etapas:

Recuperación: Se presenta a bajas temperaturas, menores que las de recristalización, es la etapa más sutil del recocido, no se presenta ningún cambio microestructural considerable.

Recristalización: Cuanto se calienta un metal trabajado en frío a una temperatura suficientemente alta, se nuclean nuevos granos libres de deformación en la estructura del metal recuperado e inicia su crecimiento, formando una estructura de material recristalizado.

Crecimiento de Grano: Esta etapa produce poco ablandamiento pero con un calentamiento continuo a temperaturas por encima de la recristalización, los granos finos se hacen más grandes.

...