INFORME DE LABORATORIO ENSAYO JOMMINY 2013

INFORME DE LABORATORIO ENSAYO JOMMINY

Danny Polanía, Mario Pérez, Julián Montes Posso, John Deiby Gallardo, Mónica I Mambuscay
Escuela de ingeniería mecánica, Universidad del Valle.
5 de abril de 2013

Resumen.
Se estudió experimentalmente la templabilidad de una probeta de acero AISI 1055 empleando el ensayo Jomminy. Templando el acero y midiendo la dureza en escala Rockwell C a diferentesdistancias longitudinalmente. Se compararon los resultados obtenidos experimentalmente con los datos teóricos para éste material, obteniendo las curvas de dureza experimental y teórica para cuatro tamaños de grano.
Introducción.
En éste informe se presentan la comparación entre la templabilidad experimental y teórica de un acero AISI 1055, empleando para ello el ensayo Jominy. La templabilidad sedetermina por la profundidad y distribución de dureza en el interior de las piezas templadas. Mediante éste ensayo es posible conocer la profundidad de temple que alcanza una pieza de acero.

Objetivos.
Determinar las curvas experimental y teórica de templabilidad de un acero AISI 1055, empleando el ensayo Jominy.

Marco teórico.
La templabilidad es la variación de la dureza desde la superficiehacia el interior del material, es decir la facilidad para obtener estructuras martensíticas a distancias mayores, medidas desde la cara de la pieza sometida a una mayor tasa de enfriamiento.
Para evaluar la templabilidad se puede usar el ensayo Jominy el cual consiste en enfriar una probeta cilíndrica de acero normalizada en condiciones estándar y obtener una curva de durezas correspondiente a lasdiferentes velocidades de enfriamiento a lo largo de la probeta.
Teóricamente se establece que la dureza será mayor en la punta de la probeta en contacto con el chorro de agua y será menor a medida que se desplaza al otro extremo.
Para el cálculo de la templabilidad se emplea un conjunto de factores mulltiplicadores mediante la siguiente expresión:
DI = DBfMnfsifCrfMo (1)
Donde DI es el diámetrocrítico del acero en cuestión y DB es el diámetro crítico ideal del acero y los factores son correspondientes a los aleantes del material.
Para el cálculo de la dureza se emplea la siguiente expresión:
DH = JH/J1 (2)
Donde DH es la dureza a una distancia dada, J1 es la distancia de prueba y JH es la dureza de extremo templado de la probeta que por lo general es 53RC.
Procedimiento experimental.Se usó para el ensayo una probeta cilíndrica de acero AISI 1055 con dimensiones de acuerdo a la norma ASTM 255 (ver fig. 1)

Figura 1. Dimensiones probeta para ensayo Jominy norma ASTM 255.
La probeta fue llevada hasta temperatura de austenización en un horno y se sostuvo la temperatura durante 30 minutos. Posteriormente se retiró la probeta del horno y fue llevada rápidamente al dispositivomostrado en la fig. 2 para enfriar la probeta incidiendo un chorro de agua a temperatura ambiente en la cara inferior de la probeta. La probeta se retiró después de alcanzar la temperatura ambiente.

Figura 2. Montaje experimental

Posteriormente se lijó las superficies planas de la probeta para medir las durezas a lo largo de una línea central en la cara de la probeta cada 1/16”, utilizando para elloun durómetro Rockwell en escala C.
Las mediciones obtenidas fueron tabuladas en la tabla 1.

Resultados.
Tabla 1. Datos de dureza experimental para el acero AISI 1055.
Distancia [in]
Dureza [RC]
1/16
59,3
1/8
57,7
3/16
52,2
1/4
35,0
5/16
30,0
3/8
29,3
7/16
28,5
1/2
27,5
9/16
27,3
5/8
26,7
11/16
24,2
3/4
23,3
13/16
21,3
7/8
21,3
15/16
21,8
1
21,3
1 1/421,0
1 1/2
18,5
1 5/8
18,7
2
17,0

Los datos de dureza anteriormente mostrados, son comparados con los valores teóricos de dureza para éste tipo de aceros como se muestra a continuación.
La composición química del acero AISI 1055 se presenta en la tabla 2.
Tabla 2. Composición química acero AISI 1055.
Elemento
Peso %
C
 0.50-0.60 
Mn
 0.60-0.90 
P
 0.04 (max) 
S
 0.05 (max) 

Empleando la...