Explicación y Análisis de práctica de Temple para acero 1045 y XW5 (D3)
Páginas: 11 (2546 palabras)
Publicado: 29 de abril de 2014
Abstract - The following document presents the explanation and analysis of a Quenching Heat Treatment done to two different types of steel, a 1045 steel and XW5 (D3) steel. At the beginning of the test, the initial hardness of each steel was measured using a Rockwell C Hardness Tester. After measuring the hardness , an oven was heated up to a temperatures of 465 ºC and three steel sampleswere introduced inside the oven, two samples where a D3 steel and the other sample was a 1045 steel. After slowly increasing the ovens temperature to 850 ºC which was slightly above the upper critical austenitization temperature (over A1 line) of the 1045 steel, the samples where left heating inside the oven for an hour in order to completely transform their structure to an FCC (Austenite). Finallythe samples were taken out of the oven and sunken into two different cooling liquids, the 1045 steel sample which is a medium carbon steel, isn’t so fragile and stiff , therefore it could be rapidly cooled in water do to its high thermal conductivity. On the other hand the D3 steel sample which has a higher percentage of carbon in its structure is much more brittle, hard and fragile; because ofthis one of the samples was appropriately cooled down in oil which has a smaller thermal conductivity compared with water and the second steel sample was cooled in water on purpose, to observe the materials behavior (fractures, cracks etc.) in a fast cooling medium. The resulting quenched steel samples had Rockwell C hardness three or four time’s greater than the initial measured hardness because ofthe introduction of martensite to the samples structure.
Key Words: Quenching heat treatment, Austenitization temperature, Martensite, Rockwell C Hardness
I. Introducción
La dureza es la oposición que ofrece un material a ser penetrado, rayado o cortado, entre otros. La dureza puede ser medida por un instrumento llamado durómetro el cual posee una punta que cumple la función depenetrador y al aplicarle una carga dejará una huella creada por la indentación.
El penetrador puede ser tanto redondeado como puntiagudo y es de un material mucho más duro que el de la pieza que se ensaya. Los tipos más comunes de ensayos de dureza son Brinell (penetrador: Bola de 10mm de acero o de carburo de wolframio), Vickers (penetrador: Pirámide de diamante), Microdureza Knoop (penetrador:Pirámide de diamante), Rockwell (geometría característica del penetrador expresada en la Fig.1.)
La dureza Rockwell es ampliamente usada y dispone de muchas escalas (por ejemplo, Rockwell B y Rockwell C, Fig.1.) para diferentes intervalos de dureza. El valor de la dureza puede ser mostrada en una pantalla analógica (o en un aparato digital) y surge de su correlación con la profundidad de penetración.Fig.1. Geometría característica del penetrador según el tipo de ensayo Rockwell.1
Un Tratamiento Térmico es un proceso al cual se someten los metales u otros tipos de materiales sólidos como polímeros con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, tales como la dureza, la resistencia, la elasticidad, resistencia al desgaste, tenacidad y maquinabilidad.
Este consiste en calentar elacero a una temperatura determinada, mantenerlo a esa temperatura durante un cierto tiempo hasta que se forme la estructura deseada y enfriarlo a la velocidad conveniente dependiendo tanto de la composición química como de la estructura cristalina que tenga el acero. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unascaracterísticas mecánicas concretas.
Los diagramas de cambio de fases como el de hierro–carbono (Gráfica.2.) son muy útiles para ayudar a conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que reciba un tratamiento térmico satisfactorio, además se debe tener en cuenta la composición química del material y las recomendaciones del medio de enfriamiento del mismo. En los diagramas Fe-C se...
Abstract - The following document presents the explanation and analysis of a Quenching Heat Treatment done to two different types of steel, a 1045 steel and XW5 (D3) steel. At the beginning of the test, the initial hardness of each steel was measured using a Rockwell C Hardness Tester. After measuring the hardness , an oven was heated up to a temperatures of 465 ºC and three steel sampleswere introduced inside the oven, two samples where a D3 steel and the other sample was a 1045 steel. After slowly increasing the ovens temperature to 850 ºC which was slightly above the upper critical austenitization temperature (over A1 line) of the 1045 steel, the samples where left heating inside the oven for an hour in order to completely transform their structure to an FCC (Austenite). Finallythe samples were taken out of the oven and sunken into two different cooling liquids, the 1045 steel sample which is a medium carbon steel, isn’t so fragile and stiff , therefore it could be rapidly cooled in water do to its high thermal conductivity. On the other hand the D3 steel sample which has a higher percentage of carbon in its structure is much more brittle, hard and fragile; because ofthis one of the samples was appropriately cooled down in oil which has a smaller thermal conductivity compared with water and the second steel sample was cooled in water on purpose, to observe the materials behavior (fractures, cracks etc.) in a fast cooling medium. The resulting quenched steel samples had Rockwell C hardness three or four time’s greater than the initial measured hardness because ofthe introduction of martensite to the samples structure.
Key Words: Quenching heat treatment, Austenitization temperature, Martensite, Rockwell C Hardness
I. Introducción
La dureza es la oposición que ofrece un material a ser penetrado, rayado o cortado, entre otros. La dureza puede ser medida por un instrumento llamado durómetro el cual posee una punta que cumple la función depenetrador y al aplicarle una carga dejará una huella creada por la indentación.
El penetrador puede ser tanto redondeado como puntiagudo y es de un material mucho más duro que el de la pieza que se ensaya. Los tipos más comunes de ensayos de dureza son Brinell (penetrador: Bola de 10mm de acero o de carburo de wolframio), Vickers (penetrador: Pirámide de diamante), Microdureza Knoop (penetrador:Pirámide de diamante), Rockwell (geometría característica del penetrador expresada en la Fig.1.)
La dureza Rockwell es ampliamente usada y dispone de muchas escalas (por ejemplo, Rockwell B y Rockwell C, Fig.1.) para diferentes intervalos de dureza. El valor de la dureza puede ser mostrada en una pantalla analógica (o en un aparato digital) y surge de su correlación con la profundidad de penetración.Fig.1. Geometría característica del penetrador según el tipo de ensayo Rockwell.1
Un Tratamiento Térmico es un proceso al cual se someten los metales u otros tipos de materiales sólidos como polímeros con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, tales como la dureza, la resistencia, la elasticidad, resistencia al desgaste, tenacidad y maquinabilidad.
Este consiste en calentar elacero a una temperatura determinada, mantenerlo a esa temperatura durante un cierto tiempo hasta que se forme la estructura deseada y enfriarlo a la velocidad conveniente dependiendo tanto de la composición química como de la estructura cristalina que tenga el acero. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unascaracterísticas mecánicas concretas.
Los diagramas de cambio de fases como el de hierro–carbono (Gráfica.2.) son muy útiles para ayudar a conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que reciba un tratamiento térmico satisfactorio, además se debe tener en cuenta la composición química del material y las recomendaciones del medio de enfriamiento del mismo. En los diagramas Fe-C se...
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