Informe3 1

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias F´ısicas y Matem´aticas
Departamento de Ciencia de los Materiales

Informe 3:
Ensayo de dureza en Acero con
distintos tratamientos termicos
Ciencias de los Materiales CM3201

Alumno: Pablo J. Cabello H.
Grupo: 1
Ayudante: Maximiliano Ferrer
Fecha Realizaci´on: 16/Octubre/2012
Fecha Entrega: 17/Octubre/2012

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´Indice
1. Resumen

4

2. Introducci´
on4

2.1. Marco Te´
orico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

2.1.1. Acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

2.1.2. Tratamientos T´ermicos

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2.1.3. Dureza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

2.2. Objetivos y Resultados Esperados . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

2.3.Metodolog´ıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

3. Resultados

8

4. Discusi´
on

8

5. Anexos

9

5.1. Bibliograf´ıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

5.2. Datos Obtenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

3

1.

Resumen

En este informe buscaremos analizar el comportamiento de las propiedades
mec´
anicas de una probeta deAcero SAE 1020, mas en especifico analizaremos
como se comporta la dureza de un material dado un tratamiento t´ermico. Luego
de un tratamiento de los datos que se obtuvieron conseguimos los siguientes
valores para las durezas obtenidas con cada tratamiento:

Promedio

2.
2.1.

Templado
160,4

Normalizado
101,6

Recocido
84,0

Introducci´
on
Marco Te´
orico

Previo a la discusi´
on de los datos quese obtuvieron en el laboratorio, se debe
tener conocimiento de algunos conceptos importantes para el an´alisis mismo,
estos conceptos son los siguientes:

2.1.1.

Acero

El acero es una aleaci´
on de Hierro y Carbono en el cual este ultimo se encuentra en proporciones del 0,05 % hasta concentraciones cercanas al 2 % de
carbono. Dependiendo de la temperatura y la concentraci´on de carbono el aceropuede presentar distintas estructuras siendo las mas importantes las siguientes:

1. Ferrita: Soluci´
on solida de carbono en F eα con una baja solubilidad de
C (Su valor m´
aximo de solubilidad es cercano a los 0,025 %), corresponde
a una de las formas de acero mas blandas con una dureza cercana a los
90[HV ].
2. Cementita: Compuesto de CF e3 que presenta una concentraci´on de C
cercana a los 6,67%, lo cual lo hace tener una de las durezas mas altas de
las estructuras de acero con una dureza cercana a los 1000[HV ]
3. Perlita: Esta estructura corresponde a laminas de cementita y ferrita intercaladas, y con una composici´on promedio cercana a los 0,8 % de C.
Aparece debido a enfriamientos lentos y su dureza depende del grosor de
las laminas de cementita, que a su vez depende de lavelocidad con la que
se enfrie el acero.

4

4. Austenita: Soluci´
on solida de carbono en F ey , con una solubilidad m´axima
cercana al 2 %, aparece al calentar un acero por sobre los 727◦ C, posee
una dureza cercana a los 300[HV ]
5. Martensita: Corresponde a una soluci´on solida de C sobresaturado en F eα
que se consigue mediante enfriamiento r´apido de la Austenita. Posee una
alta dureza, pero quedepende de la concentraci´on de C que posea variando
entre 500 y 1000[HV ].

2.1.2.

Tratamientos T´
ermicos

Los tratamientos t´ermicos corresponden a procesos de calentamiento y posterior enfriamiento de un material. Este proceso es capaz de alterar las propiedades
de un material dependiendo de la temperatura a la que se caliente el metal y la
velocidad con la que se enfrie posteriormente. Paraeste informe se consideraran
3 tratamientos t´ermicos, todos ellos con una temperatura de calentamiento de
850◦ C.
1. Templado: Corresponde a un tratamiento en que la velocidad de enfriamiento es muy r´
apida. En este caso, se enfrio la probeta sumergi´endola
en agua a temperatura ambiente, lo cual disminuyo su temperatura r´apidamente. Los aceros enfriados de esta manera estan constituidos...