Hornos Y Trtamientos Termicos

Hornos y tratamientos térmicos
[Trabajo práctico #4]
Materiales y Combustibles Nucleares 2008 Ingeniería Nuclear Instituto Balseiro, CNEA, UNCu

1

Autores: Bazzana Santiago Hegoburu Pablo Ordoñez Mariano Pieck Darío

Materiales y combustibles nucleares 2008 Nuclear - Instituto Balseiro

Ingeniería

Bazzana Santiago, Hegoburu Pablo, Ordoñez Mariano, Pieck Dario
En este trabajo seanalizan los datos obtenidos en la visita al edificio de materiales del CAB, en el cual se observaron distintos hornos y se realizó un ensayo de dureza, para distintas probetas de un mismo material (acero 3335), tratadas por distintos procesos de endurecimiento térmico.

1. Introducción
Un horno es un dispositivo que genera calor y que lo mantiene dentro de un compartimiento cerrado. En laindustria metalúrgica, se lo utiliza para realizar tratamientos térmicos sobre los materiales, de modo de obtener propiedades mecánicas y microestructuras deseadas para algún uso particular (mediante el agregado de aleantes y/o el método de enfriado). Según su principio de funcionamiento, se los puede agrupar en 3 tipos: • Calentamiento por efecto Joule, entre los cuales se encuentran los hornos deinducción eléctrica y arco eléctrico. • Calentamiento por elevación de la temperatura del medio circundante, como los hornos de calentamiento por resistencia eléctrica y los de calentamiento por combustión. • Calentamiento por interacción de radiación con la muestra, entre ellos, los que emplean radiación láser y los de haces de electrones. Calentamiento por Efecto Joule

INDUCCIÓN ELÉCTRICAEste tipo de hornos establecen corrientes parásitas en la muestra a través de un campo magnético variable generalmente inducido por una bobina
2

exterior en medios cerrados o abiertos. Las corrientes al circular por el material, el cual posee una resistencia dada, producen calentamiento en forma volumétrica por el denominado efecto Joule. Con estos hornos se puede focalizar el lugar donde seproduce el calentamiento, teniendo la ventaja de producir materiales de alta pureza o crecimiento de grano controlado.
CALENTAMIENTO POR ARCO ELÉCTRICO

En este tipo de hornos se introduce una corriente eléctrica en la muestra a través de su superficie, provista por un electrodo no consumible adecuadamente elegido. El principio de funcionamiento es similar al de las soldadoras T.I.G.descriptas en trabajos anteriores. El crisol debe ser seleccionado de tal forma que sea conductor eléctrico, resista las condiciones de trabajo y no reaccione químicamente con el material a fundir. Calentamiento del medio circundante:

CALENTAMIENTO POR RESISTENCIA ELÉCTRICA

Esta clase de hornos produce la elevación de temperatura de un ambiente en donde se introduce el material a fundir. Talelevación de temperatura es realizada por el paso de altas densidades de corriente eléctrica a través de una resistencia elegida para tal fin. El calor llega desde la resistencia al material a través de radiación y convección. Se debe aislar adecuadamente el ambiente de calentamiento para no perder eficiencia calorífica. La mayoría de estos hornos suelen llegar hasta los 1100. En un horno de este tipofue donde se realizó el calentamiento de las probetas para realizar, con ellas, las comparación de los distintos métodos de endurecimiento.
CALENTAMIENTO POR COMBUSTIÓN

Estos hornos generan calor a través de la combustión de ciertas sustancias con poderes caloríficos altos, este calor se transmite al material a través del medio circundante o por contacto directo. Existen hornos por combustiónque producen una llama, a la cual se expone al material y otros donde el material combustionante no genera llama.

3

Calentamiento por interacción de radiación:

CALENTAMIENTO LÁSER

Los hornos láser, como su nombre lo indica, hacen incidir uno o varios haces láser en la superficie del material a fundir, con lo que se eleva la temperatura del mismo hasta la condición deseada. Las...