Practica de laboratorio tratamientos termicos

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1.0 INTRODUCCIÓN

El tratamiento térmico es la operación de calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil, entre otras propiedades. Para poder determinar latemperatura, tiempos de calentamiento, velocidades e inclusive programas de enfriamiento por etapas, se recurre a la información termodinámica disponible para la aleación particular. Las herramientas mas comunes son los diagramas de fases (respecto al % de carbono) y los diagramas TTT (Tiempo-Temperatura-Transformación). Su interpretación requiere de un estudio mas profundo de su metalurgia.

Fig. 1Diagrama de fases para un acero al carbono, mostrando las temperaturas de transformación eutectoide y con respecto al contenido de carbono.

Para nuestro interés práctico, algunos de los tratamientos térmicos más conocidos son: Temple Revenido Recocido Normalizado Endurecimiento superficial por empaquetado
El tratamiento de temple que consiste en un calentamiento a una temperatura adecuada(Superior a la temperatura de transformación eutectoide), seguido de un enfriamiento muy rápido, confiere al metal una estructura a normalmente dura. Esta dureza adquirida después del tratamiento es debida a los esfuerzos de tensión interna a la cual se ven sometidos los cristales por la deformación de su estructura cristalina, ya que el enfriamiento rápido les impide alcanzar un equilibrio estable.Para realizar el temple de una pieza se deben analizar diferentes factores como: Forma y dimensiones de la pieza, Composición del acero o de la pieza, Temperatura de calentamiento, Medio de enfriamiento.
Debido a la creación de los esfuerzos internos, el producto puede sufrir deformaciones Después que se ha endurecido, el acero es muy quebradizo o frágil lo que impide su manejo pues se rompe conel mínimo golpe debido a la tensión interior generada por el proceso de endurecimiento. Para contrarrestar la fragilidad se recomienda el revenido.. El proceso consiste en limpiar la pieza con un abrasivo para luego calentarla hasta la temperatura adecuada (ver tabla), para después enfriarla con menor rapidez en el mismo medio que se utilizó para endurecerla. Este proceso hace más tenaz y menosquebradizo el acero aunque pierde algo de dureza.

Cuando se tiene que maquinar a un acero endurecido, por lo regular hay que recocerlo o ablandarlo. El recocido es un proceso para reducir los esfuerzos internos y ablandar el acero. El proceso consiste en calentar al acero 50 °C por arriba de su temperatura crítica de austenización y dejarlo enfriar con lentitud en el horno cerrado o envuelto enceniza, cal, asbesto o vermiculita. La velocidad de enfriamiento en este proceso es de alrededor de 20 °C/hr hasta los 50 °C. Posteriormente se enfría al aire ambiente.

2.0 OBJETIVO

El alumno aprenderá la técnica básica de tratamientos térmicos para modificar las propiedades mecánicas de un acero, en particular el temple, el revenido y el recocido.

3.0 PROGRAMACION

Tiempo deduración: 1 sesiones de 50 minutos
Tiempo adicional: programar medición de dureza en laboratorio extra clases

4.0 EQUIPOS Y MATERIALES

Equipo utilizado: Durómetro Rockwell, Horno eléctrico, cortadora de metales
Medio de enfriamiento: Agua, Salmuera, Aceite o Aire.

5.0 PROCEDIMIENTO

En esta practica se llegara a la conclusión de que los materiales puede perder o ganar dureza dependiendo del material, en unos de los principales tratamiento térmico que se realizan y lo que hace es disminuir y afinar el tamaño del grano de la alineación del acero correspondiente.

1. En la primera sesión, a cada equipo utilizara la muestra de acero entregada en la práctica de medición de dureza, o mejor aún, el equipo podrá proactivamente traer su propia muestra de acero, con aprobación...
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