Guión Prácticas: Tratamiento Térmico, Ensayo Charpy Y De Tracción

Informe Prácticas del Grado en arquitectura naval e ingeniería marítima
Paula García Sierra

Tratamientos térmicos

Definición
El tratamiento térmico se define como la operación, o conjunto de operaciones, por medio de las cuales se somete al producto férreo en estado sólido a uno o varios ciclos térmicos (de calentamiento y enfriamiento sucesivos). Dicho tratamiento tiene como objetivomodificar las características de los aceros al carbono. Sometiendo al acero a procesos de calentamiento y enfriamiento, varían algunas propiedades al conseguir cambios estructurales, ya que las características mecánicas están íntimamente relacionadas con los microconstituyentes del material.
Los ciclos térmicos tienen tres fases:

• Calentamiento: es la operación mediante la cual se eleva latemperatura de la pieza desde una temperatura inicial hasta la temperatura adecuada para el tratamiento. Se toma como temperatura inicial la temperatura ambiente. Se introduce la pieza en un horno cuando está frío, elevando la temperatura tanto más lentamente cuanto más gruesa sea la pieza a tratar, para que no existan tensiones por la desigual dilatación entre el núcleo y la superficie.
•Permanencia a una temperatura determinada: una vez que la pieza está a la temperatura deseada, debe permanecer en ella hasta que se haya alcanzado dicha temperatura en el núcleo o en la parte de la pieza a tratar.
• Enfriamiento: no se debe comenzar el enfriamiento hasta que haya transcurrido el tiempo necesario para obtener constituyentes estables.

Los tratamientos térmicos más importantes son: elrecocido, el normalizado, el templado y el revenido.

•Recocido: Por recocido se entiende el tratamiento térmico consistente en un calentamiento hasta una cierta temperatura (de recocido), y el mantenimiento a dicha temperatura seguido de un enfriamiento lento, especialmente a través de la zona de transformación.
•Normalizado: Es un tratamiento en el que un acero se calienta hasta unos 50oCpor encima de la temperatura de austenitización y después se deja enfriar al aire. Este tratamiento permite afinar y homogeneizar la estructura, resultando un grano fino y equiaxial.
•Templado: Es un tratamiento en el que se calienta el acero hasta su temperatura de austenitización, sometiéndolo seguidamente a un enfriamiento brusco para obtener una estructura más dura (martensítica). La velocidadde enfriamiento debe ser mayor que la conocida como “velocidad crítica de templado”, que es la velocidad mínima de enfriamiento que permite la formación exclusiva de martensita a partir de austenita. Este enfriamiento no permite la difusión de carbono.
•Revenido: Es un tratamiento térmico que se aplica a un acero después de templarlo. Consiste en un calentamiento a temperaturas inferiores a lade austenitización. Con este tratamiento, mediante un proceso de difusión, los constituyentes metaestables obtenidos en el templado se transforman en otros de mayor estabilidad. Se consigue de este modo mejorar la tenacidad de las piezas a costa de disminuir su dureza y resistencia a la tracción.

Presentación de las probetas
En esta práctica se van a utilizar varias muestras de un acero alcarbono ordinario
hipoeutectoide laminado. Partiremos de 7 piezas del mismo acero: 4 probetas normalizadas Charpy y 3 probetas normalizadas de tracción.

Probeta Charpy

Probeta Tracción

Breve descripción de los pasos seguidos
Una de las probetas Charpy y una de las de tracción se mantendrán sin ningún tratamiento térmico como materiales de referencia, al objeto de comparar posteriormentelos resultados de los ensayos mecánicos efectuados en ellas con los obtenidos sobre los materiales tratados térmicamente. Las restantes probetas se introducen en un horno a temperatura ambiente y son calentadas en su interior hasta una temperatura aproximada de 850ºC -900ºC, y se mantienen a dicha temperatura al menos 30 minutos para conseguir la austenización completa de la pieza.
Una vez...