Templabilidad

Ensayo de templabilidad

Resumen – Se realizo el ensayo Jominy para dos probetas de dimensiones estándar, una de acero al carbono 1045 y la otra se acero aleado Cr-Mo 4140. Se realizaron pruebas de macrodureza linealmente hasta 3 pulgadas de la superficie templada. Las distancias entre cada prueba es de 1/16 en la primera pulgada y de 1/8 en la segunda y tercera pulgada. Se comprobó que laprobeta 4140 tuvo un cambio en su dureza con la distancia al extremo templado inferior que la probeta de acero al carbono 1045, es decir, los elementos de aleación permiten que la extensión de transformación martensítica al interior de la probeta sea mayor. También se comprobó, que la dureza máxima que puede alcanzar un acero templado depende del porcentaje de carbono.

I. INTRODUCCIÓN

Latemplabilidad es una medida de la profundidad a la cual una aleación específica puede endurecerse; mediante el ensayo Jominy realizado se busco determinar la templabilidad de dos probetas de dimensiones estándar, una de acero al carbono 1045 y otra de acero aleado Cr-Mo 4140. El objeto fue inferir como el porcentaje de carbono y el uso de elementos de aleación influyen en el valor de dureza máxima y enla variación de ésta a medida que se toman valores de dureza a una distancia de la superficie templada.

II. OBJETIVOS

* Conocer el cambio de dureza de un material debido a la penetración del temple mediante el ensayo Jominy.
* Comparar la templabilidad entre dos probetas de aceros aleados diferentes.

III. MARCO TEÓRICO

A. Temple
“El temple es un tratamiento térmico que tienecomo objetivo endurecer y aumentar la resistencia de los aceros, para ello, se calienta en general el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior y se enfría luego más o menos rápidamente (dependiendo de la composición del acero), en un medio conveniente como agua o aceite”[1].

B. Dureza y templabilidad [2]
Hay dos términos que se confunden normalmente que son ladureza obtenida en el temple y la templabilidad. La dureza es la resistencia que opone el material a la penetración, y la templabilidad viene determinada por la profundidad y distribución de la dureza en el interior de las piezas (penetración de temple).
La dureza máxima depende principalmente del contenido de carbono en la aleación del acero, y la templabilidad depende del cambio de los elementosde aleación y el tamaño de grano del acero. Los elementos que favorecen la templabilidad son el cromo, manganeso y molibdeno.

C. Ensayo Jominy[3]
El ensayo Jominy es un ensayo de templabilidad; como se mostró en la sección IIIB, implica que con este ensayo se determina la distribución de dureza al penetrar el temple en un material.
Los resultados que se obtienen en este ensayo, dependenfundamentalmente de la velocidad crítica de temple del acero, cuyo valor viene reflejado en las curvas que se obtienen en cada caso. También señala las durezas máximas y mínimas que aproximadamente se pueden obtener con cada acero, la influencia de los diferentes elementos de aleación sobre la velocidad crítica del temple, y se puede medir la templabilidad y prever los resultados que se obtendrántemplando en agua, aceite, etc., barras de diferentes espesores
El valor de este ensayo aumenta debido a que muchas propiedades mecánicas del acero son función de la dureza y viceversa.

IV. DESARROLLO EXPERIMENTAL

Para este ensayo de templabilidad se usó el ensayo Jominy, que se describirá a continuación con el proceso seguido en el ensayo.

Para el ensayo se usó dos probetas, una de acero1045 y otra de acero 4140 para dos pruebas de dureza en cada una.

A. Tratamiento de la probeta
En primer lugar se maquina las probetas como se muestra en el siguiente diagrama (Fig. 1).

Figura 1

Las probetas son introducidas en un horno, en un recipiente con carbón (esto para evitar descarburación en la probeta) a 800ºC (temperatura de austenización) por 1hora y después de este tiempo a...