evaluación de aceros
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS EN EL VALLE DE SULA UNAH-VS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA LICENCIATURA EN QUÍMICA INDUSTRIAL MÓDULO DE METALURGIA Y QUIMICA INDUSTRIAL II Determinación de la calidad de los aceros de alto contenido de carbono que se comercializan en la ciudad de San Pedro Sula, Honduras, C.A Catedrática Ing. Covadonga Alvares Presentan Estudiantes del Módulo de Metalurgia y Química Industrial I San Pedro Sula, Honduras. 15 de diciembre de 2014
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE
HONDURAS EN EL VALLE DE SULA
UNAH-VS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LICENCIATURA EN QUÍMICA INDUSTRIAL
MÓDULO DE METALURGIA Y QUIMICA INDUSTRIAL II
Determinación de la calidad de los aceros de alto
contenido de carbono que se comercializan en la
ciudad de San Pedro Sula, Honduras, C.A
Catedrática
Ing. Covadonga Alvares
Presentan
Estudiantes del Módulo de Metalurgia y Química
Industrial I
San Pedro Sula, Honduras. 15 de diciembre de 2014
ESTUDIANTES QUE FORMARON PARTE DEL EQUIPO
DE TRABAJO EN EL PROYECTO
Del módulo de metalurgia
Katia Hernández 20092400007
Cinthya Bravo 20082005826
Santiago Anderson 201020002000
Kenia Amaya 20062001436
Ana Paredes 22082005440
Issis Perdomo 2011200132
Estefhane Caceres 20102000195
Mario Pereira 20092001384
Carlos Murillo 20052000730
De la clase de química Industrial II
Gina Ramos 20062004170
Vilma Mencia 20102000324
Luis Felipe Fernandez 20092001141
Contenido RESUMEN ................................................................................................................................... 4
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 5
ANTECEDENTES ...................................................................................................................... 6
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................................... 9
Objetivo general: ...................................................................................................................... 9
Objetivos específicos: ............................................................................................................... 9
JUSTIFICACIÓN ....................................................................................................................... 10
CONTEXTO GENERAL .......................................................................................................... 11
ACEROS .................................................................................................................................... 13
Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleación.................... 13
Impurezas en el acero ....................................................................................................... 15
Tratamientos Térmicos ..................................................................................................... 16
Recocido .............................................................................................................................. 16
Temple ................................................................................................................................. 16
Revenido .............................................................................................................................. 16
Normalizado ........................................................................................................................ 17
Dureza ................................................................................................................................. 17
MÉTODO ................................................................................................................................... 19
Medición de Dureza Rockwell ......................................................................................... 19
PROCEDIMIENTO ................................................................................................................... 20
Equipo ................................................................................................................................... 20
Probetas ................................................................................................................................ 20
Indentadores ........................................................................................................................ 21
Tratamientos térmicos ...................................................................................................... 21
RESULTADOS .......................................................................................................................... 23
Calibrado de durómetro.................................................................................................... 23
Tabla comparativa de dureza .......................................................................................... 23
Promedio medidas durómetro digital – durómetro manual .................................... 25
Comparación ficha técnica- datos experimentales ................................................... 27
Comportamiento de los metales ante un tratamiento térmicos y distintos
métodos de enfriamiento ................................................................................................. 27
Comparación ficha técnica- datos experimentales ......................................................... 28
Acero 1018 ........................................................................................................................... 30
Acero Amutit ........................................................................................................................... 30
Acero 1045 56-58 ................................................................................................................ 31
Acero 1252 ........................................................................................................................... 31
CONCLUSIÓN .......................................................................................................................... 32
RECOMENDACIONES. .......................................................................................................... 33
IMPLICACIONES ..................................................................................................................... 34
Aspectos Negativos de la investigación. ..................................................................... 34
BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 36
ANEXOS .................................................................................................................................... 38
Ficha técnica del acero AISI 1045 .................................................................................. 38
Ficha técnica del acero AISI 1018. ................................................................................. 40
Ficha técnica del acero 1252. .......................................................................................... 41
Ficha técnica del acero Amutit. ............................................................................................. 42
Fotografías ........................................................................................................................... 43
RESUMEN
Para el desarrollo de la investigación se visitaron distintas casas distribuidoras,
donde se obtuvieron distintas muestras de aceros de alto contenido de
carbono. Tales muestras corresponden a los aceros de las siguientes
denominaciones: amutit, 1018, 1045, 1252 de dos casas distribuidoras.
Seguidamente las muestras fueron tronzadas en el Instituto técnico Hondureño
alemán donde se obtuvieron probetas de 20 mm para cada acero de alta
aleación, dichas muestras fueron llevadas al Instituto Nacional de Formación
Profesional en donde se les realizo un pulido a cada probeta.
La metodología de nuestra investigación se baso en una serie de ensayos de
dureza Rockwell en la cual cada probeta previamente cortada y pulida se
sometió al durómetro Rockwell para medir la profundidad de penetración de un
indentador, con el resultado mostrado directamente en un marcador dial o una
pantalla digital. Seguidamente se realizó un temple a la temperatura
correspondiente de cada material en el horno, para lo cual las muestras se
dividieron según la sustancia de enfriamiento, las cuales fueron aceite y una
solución de salmuera, nuevamente las probetas fueron pulidas y se les
realizaron mediciones de dureza.
Finalmente a cada probeta se le realizo un revenido a una sola temperatura y
en un solo medio de enfriamiento en el cual en este caso fue el aceite,
midiendo seguidamente su dureza.
Para comprobar los resultados obtenidos se realizaron los ensayos de dureza
para cada acero obtenido en un durómetro digital así poder comparar y concluir
sobre la calidad del material.
INTRODUCCIÓN
Conocer la Calidad de los aceros que se distribuyen en las casas comerciales,
es de suma importancia a la hora de hacer una compra para realizar un
proyecto. Pero ¿Cómo saber si realmente el material que nos están vendiendo
contiene los parámetros que necesitamos? Así mismo, ¿realmente lo que nos
ofrecen cumple con las especificaciones técnicas reales de dicho producto?
Esta investigación tiene como base de estudio verificar la calidad de los aceros
encontrados en diferentes centros de distribución. El proceso comienza a
entablar forma realizando diferentes pruebas de dureza antes y después de
iniciar tratamientos térmicos. Los aceros a utilizar en este proyecto son 1045,
1018, 1252 y acero amutit.
Hemos de tomar en cuenta que en nuestro país, las personas no manejan
realmente denominaciones y/o nomenclatura de los aceros, además del simple
hecho que existen diferentes tipos de aceros para diversas utilidades
dependiendo el caso que se necesite. Dicha información recopilada por el
proyecto revelara si dichas casas comerciales realmente están vendiendo el
producto que las personas verdaderamente necesitan, de tal manera que
ayudara a evitar posibles errores o deterioros de maquinaria, debido a la
compra-venta de material que no cumplen con las necesidades del comprador.
ANTECEDENTES
Actualmente no se encuentran trabajos de investigación relacionados con la
calidad de los aceros en Honduras, sin embargo existen muchas casas
distribuidoras de los diferentes tipos de aceros utilizados en la construcción,
soldaduras, etc. Por lo cual es importante saber qué calidad existe actualmente
en el comercio de los aceros.
El Programa Anual Corporativo de Desarrollo de Producto y Procesos y la
Universidad Corporativa (Tenaris University) realizó una investigación llamada
“Aceros para uso en la industria del Petróleo y del Gas” en la que buscaron que
aceros son útiles para la industria petrolera y del gas, analizando su calidad a
través de pruebas de dureza y por medio de tratamientos térmicos como ser el
temple, revenido y normalizado. Entre las conclusiones de esta investigación
destaca:
Los programas actualmente en marcha apuntan a aumentar la calidad de
los aceros, confiabilidad de los productos, consistencia en la calidad y
disminución del impacto ambiental.(González, 2009)
“Martempering y Austempering, La Transformación Isotérmica del Acero”
Investigacion realizada para la revista Metal Actual en la cual se busca el
alcance y ventajas del martempering y el autempering, dos tratamientos
térmicos que le proporcionan al acero características físicas especiales que se
traducen en mayor calidad y rendimiento en las piezas. Algunos industriales del
sector metalmecánico desconocen el alcance de estos tratamientos.
Entre las conclusiones de esta investigación destacan:
El proceso del Mantempering es muy útil para todo tipo de acero que
requiera endurecerse y al ser un tratamiento térmico que produce
menores deformaciones en el material, resulta más apropiado que
practicar el temple directo.
El austempering se puede utilizar en diversas piezas, porque además de
proporcionarles la dureza adecuada, también confiere resortabilidad
evitando la ruptura inmediata. (Patiño, 2010)
En la Universidad Nacional del Callao se realizó una investigación llamada
“Estudio de resistencia al desgaste, por abrasión de aceros de baja aleación,
aceros al manganeso y hierros fundidos aleados” La investigación consiste en
estudio de resistencia al desgaste por abrasión de aceros de baja aleación,
aceros al manganeso y hierros fundidos aleados.
Los alcances de la investigación fueron:
Mejorar la calidad de los aceros y hierros fundidos aleados fabricados por
las empresas de fundición nacional como: Metalúrgica peruana (MEPSA),
Consorcio Metalúrgico S.A. (COMETSA) Fundición Ventanilla, (FUNVESA)
Hidrostal S.A. y fundición Callao, aumentando la resistencia al desgaste por
abrasión.
El investigador concluyo que:
El acero que, presenta una resistencia media a la abrasión es el acero
austenítico al manganeso por ser un acero autotemplable al producirse
desgaste abrasivo y desgaste por impacto. Aumenta su dureza por la
fricción producida entre el disco de caucho y la arena de cuarzo.
El acero que presenta menor resistencia a la abrasión el acero de baja
aleación al someterlo a tratamiento térmico aumenta su resistencia a la
abrasión en la capa superficial.
En los aceros de baja aleación al realizar el temple se obtiene una
microestructura ó fase de martensita. El temple aumenta el costo del acero
de baja aleación.(CALLA, 2011)
Universidad de matanzas, facultad de ingenierías Química y Mecánica.
“Apunte acerca del tratamiento térmico y la clasificación general de los
aceros” En la historia de la humanidad juega un papel de suma importancia
el desarrollo de armas, herramientas, instrumentos, aperos agrícolas,
maquinarias, etc. que a lo largo de milenios de existencia del hombre han
marcado su nivel de desarrollo, de tal modo que importantes cambios
sociales, han sido condicionados por el impulso dado a las relaciones de
producción, por medio de la introducción de nuevos materiales de
construcción y maquinaria novedosa. a indujo investigaciones que
permitieron desarrollar acerosy fundiciones mucho más resistentes. Esta
investigación tuvo como objetivo el analisis de las tecnologías de fundición,
forja y tratamiento térmico de los metales que se enriqueció en la misma
medida que la humanidad fue aumentando sus niveles de
producción.(Alpízar., 2012)
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Objetivo general:
Determinar la calidad de los aceros de alto contenido de carbono que se
comercializan en la ciudad de San Pedro Sula, Honduras.
Objetivos específicos:
Establecer una relación entre la dureza presentada por las muestras de
acero de alto carbono Amutit, 1045, 1018 y 1252 antes de ser sometidas a
tratamientos térmicos con los valores definidos en sus respectivas fichas
técnicas.
Evaluar la variación en las propiedades de las muestras de acero adquiridas
(Amutit, 1045,1018 y 1252) luego de ser sometidas a un tratamiento térmico
que modifique su dureza y resistencia.
Analizar el comportamiento de las muestras de acero adquiridas cuando se
someten a un tratamiento térmico que modifique su tenacidad.
Verificar mediante los resultados del ensayo metalográfico del ataque
químico realizado a las muestras si los aceros comercializados presentan
las características propias de cada tipo de acero.
JUSTIFICACIÓN
Las numerosas clases de aceros que se emplean en la industria pueden
agruparse en los dos grupos principales siguientes: Aceros para construcción y
Aceros para herramientas. Dentro de estos dos grupos hay aceros de baja
aleación y aceros de alta aleación.
Una relación completa sería imposible: desde el objeto más corriente hasta el
instrumento más sofisticado, desde lo microscópico como las piezas del
engranaje de un reloj hasta lo gigantesco, el acero está en el origen de una
infinidad de productos elaborados por la industria humana. En pocas palabras
se puede decir que el acero es el elemento esencial de la humanidad.
No se debe olvidar, por su importancia, todo lo relacionado con el control de
calidad del acero, sus condiciones de aceptación o rechazo y los requisitos que
deberán cumplirse, de cara al usuario, para garantizar que las características
del material son las esperadas. Cuanto más se ajusten los cálculos e
introduzcamos nuevos requisitos, los materiales deben disponer de una
garantía de calidad superior con la cual se asegure su adecuación a las
exigencias requeridas.
Debido a la diversidad de su uso, la calidad del acero debe ser fundamental
para su empleo en la industria. Los costos debidos a aceros de mala calidad
son elevados y los riesgos muchas veces intolerables. Existen antecedentes en
otros países en donde el uso de aceros de mala calidad los ha llevado a gastos
mayores. El caso presentado en el metro de Medellín, Colombia, (según detalla
el diario 24 Horas de Colombia proyecto iniciado el 17 de Mayo del 2013). En
donde en tan solo 15 días de haber sido inaugurada, el sistema presento un
desgaste en las vías de forma prematura.
Lo anterior fue objeto de estudio por la Universidad de Colombia, la cual
determino que lo prematuro del fenómeno fue “Señal de posibles deficiencias
en las propiedades del acero”. Como posible solución al problema se propuso
un endurecimiento del riel ya que desmantelar toda la estructura resultaba muy
caro. La propuesta incluía un tratamiento térmico “In situ” y así mejorar la
dureza del acero.
En el mercado existe varilla legítima y milimétrica que apenas tienen una
diferencia descriptiva. En Chile los estándares de construcción son muy
estrictos y solo se usa varilla que cumpla los requisitos de la norma americana,
y podemos ver que después del terremoto los resultados fueron alrededor de
500 muertos, mientras que en Haití, donde la industria de la construcción utiliza
varilla milimétrica, el resultado después del terremoto fue una tragedia.
Nació la inquietud de comprobar la calidad de los metales que se distribuyen en
Honduras debido a un antecedente reciente ocurrido en la UNAH-VS. En un
proyecto de recuperación de Cromo hexavalente realizado en la UNAH-VS, se
compró un acero inoxidable y posteriormente a la realización de las pruebas el
acero presento señales de oxidación. Según la especificación del acero
vendido, este no debió haberse oxidado y por la tanto se concluye que la
calidad del acero no era la adecuada. En Honduras la cámara de la industria de
la construcción, hace unos años introdujo un proyecto de ley al Congreso
Nacional para normar la calidad del acero. Por lo que sería correcto una
evaluación de los aceros que se distribuyen en Honduras.
CONTEXTO GENERAL
Esta Investigación se desarrolló en la ciudad de San Pedro Sula, con apoyo del
Instituto Nacional de Formación Profesional (INFOP), como parte del syllabus
del módulo de Metalurgia de la Licenciatura en Química Industrial de la
Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula (UNAH-vs).
Para el desarrollo de dicho trabajo de investigación se visitaron diferentes
casas distribuidoras de materiales para construcción, donde se adquirieron
diferentes muestras de aceros de alto contenido de carbono. Tales muestras
corresponden a los aceros de las siguientes denominaciones: amutit, 1018,
1045, y dos tipos distintos de 1252.
La metodología se basó en una serie de pruebas consecutivas de dureza, con
dos probetas de cada material previamente cortadas y pulidas, utilizando para
las mediciones un durómetro Rockwell. Seguidamente se realizó un temple a
la temperatura correspondiente de cada material en el horno, para lo cual las
muestras se dividieron según la sustancia de enfriamiento, las cuales fueron
aceite y una solución de salmuera. Nuevamente se pulieron y se les realizaron
mediciones de dureza. Finalmente se realizó un revenido enfriando todas
piezas en aceite y posteriormente midiendo la dureza de cada probeta.
ACEROS
El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería, a
una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y
el 1,075 % en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación
posee una concentración de carbono mayor al 2,0 % se
producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no
es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.
Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleación
Las clasificaciones normalizadas de aceros como la AISI, ASTM y UNS,
establecen valores mínimos o máximos para cada tipo de elemento.
Estos elementos se agregan para obtener unas características determinadas
como templabilidad, resistencia mecánica, dureza, tenacidad, resistencia
al desgaste, soldabilidad omaquinabilidad.
Efectos de los elementos aleantes en el acero:
Aluminio: se usa en algunos aceros de nitruración al Cr-Al-Mo de alta
dureza en concentraciones cercanas al 1 % y en porcentajes inferiores
al 0,008 % como desoxidante en aceros de alta aleación.
Boro: en muy pequeñas cantidades (del 0,001 al 0,006 %) aumenta la
templabilidad sin reducir la maquinabilidad, pues se combina con el
carbono para formar carburos proporcionando un revestimiento duro.
Cobalto: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la
resistencia y la dureza en caliente. Es un elemento poco habitual en los
aceros. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros. Se usa en
los aceros rápidos para herramientas y en aceros refractarios.
Cromo: Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor dureza,
resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros
elementos, mejora la resistencia a la corrosión.
Molibdeno: aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero,
así como su tenacidad.
Nitrógeno: se agrega a algunos aceros para promover la formación
de austenita.
Níquel: aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza
mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a
la corrosión.
Plomo: Se añade a algunos aceros para mejorar mucho la
maquinabilidad.
Silicio: aumenta moderadamente la templabilidad. Se usa como
elemento desoxidante. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en
carbono.
Titanio: se usa para estabilizar y desoxidar el acero, mantiene estables
las propiedades del acero a alta temperatura. Se utiliza su gran afinidad
con el Carbono para evitar la formación de carburo de hierro al soldar
acero.
Wolframio: Forma con el hierro carburos muy complejos estables y
durísimos, soportando bien altas temperaturas.
Vanadio: posee una enérgica acción desoxidante y forma carburos
complejos con el hierro, que proporcionan al acero una buena
resistencia a la fatiga, tracción y poder cortante en los aceros
para herramientas.
Impurezas en el acero
Se denomina impurezas a todos los elementos indeseables en la composición
de los aceros.
Se encuentran en los aceros y también en las fundiciones como consecuencia
de que están presentes en los minerales o los combustibles. Se procura
eliminarlas o reducir su contenido debido a que son perjudiciales para las
propiedades de la aleación.
Azufre: límite máximo aproximado: 0,04 %. El azufre con el hierro
forma sulfuro, el que, conjuntamente con la austenita, da lugar a
un eutéctico cuyo punto de fusión es bajo y que, por lo tanto, aparece en
bordes de grano.
Se controla la presencia de sulfuro mediante el agregado de manganeso. El
manganeso tiene mayor afinidad por el azufre que el hierro por lo que en lugar
deFeS se forma MnS que tiene alto punto de fusión y buenas propiedades
plásticas.
Fósforo: límite máximo aproximado: 0,04 %. El fósforo resulta perjudicial,
ya sea al disolverse en la ferrita, pues disminuye la ductilidad, como
también por formar FeP (fosfuro de hierro).
El fosfuro de hierro, junto con la austenita y la cementita, forma un eutéctico
ternario denominado esteadita, el que es sumamente frágil y posee un punto de
fusión relativamente bajo, por lo cual aparece en bordes de grano,
transmitiéndole al material su fragilidad.
Para un sistema de control de la calidad del acero es necesario realizar una
serie de pruebas entre las que se destaca lo que es el tratamiento térmico.
El tratamiento térmico consiste en realizar una serie de calentamientos a la
muestra que se quiere analizar y luego se enfría con la única finalidad de
modificar las propiedades de esta misma muestra o de su estructura en general
para lograr una mejor calidad de la muestra.
Los tratamientos térmicos se pueden subdividir en dos grandes secciones:
a) Tratamiento térmicos volumétricos
b) Tratamiento térmicos superficiales
Tratamientos Térmicos
Los tratamientos térmicos volumétricos son los siguientes:
Recocido
Este proceso consiste en calentar una muestra de metal hasta cierta
temperatura y luego dejarlo enfriar. Con este proceso lo que obtenemos es un
equilibrio; este tipo de tratamiento químico se puede decir que es un
tratamiento inicial con el cual el metal se ablanda.
Con este tratamiento térmico se consigue:
Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad; también se elimina lo que es la
acritud, afinar el grano y homogeneizar la estructura.
Temple
Este es proceso utilizado en la industria para aumentar lo que es la resistencia
del metal a lo que es el desgaste, al aumentar la dureza.
Este proceso se define como:
“El proceso de calentamiento por encima de A1 o A3 +30 o 50°C, la
correspondiente permanencia y posterior enfriamiento rápido.” Este tipo de
proceso de tratamiento térmico tiene como finalidad endurecer y aumentar la
resistencia de los aceros. Este proceso consiste en hacer calentar la muestra
de acero a una temperatura elevada aproximadamente en un intervalo de
900ºC – 950ºC y luego se enfría rápidamente.
Revenido
Este tratamiento solo se le brinda a las piezas que han sido templadas; la
finalidad de este proceso es disminuir lo que es la dureza de la muestra del
metal y la resistencia. También se logra eliminar lo que son las tensiones
creadas en lo que es el temple y con esto se mejora lo que es la tenacidad y
así se obtiene la muestra de acero con la dureza y con la resistencia que uno
desea.
Normalizado
Este proceso consiste en hacer calentar la muestra del metal y luego se deja
enfriar a temperatura ambiente. Con este proceso lo que se obtiene es una
estructura diferente pero más finas y se obtiene una mayor resistencia del
metal; también se logra sanar lo que son los defectos que el metal ha sufrido
con los procesos previos a este.Este proceso de normalizado se realiza como
paso preliminar de los procesos de temple y revenido.
Dureza
Esto significa que es la resistencia a la deformación que poseen los metales; se
puede decir también que esta dureza es una medida de la resistencia a la
deformación plástica o permanente.
Para la medición de esta dureza se emplea un aparato llamado durómetro.
Las escalas de dureza empleadas en la industria actual son las siguientes:
i) Dureza brinell: para esta medición se utiliza un punta de bola de
acero templado o carburo de wolframio.
ii) Dureza Knoop: esta mide la dureza en valores de escalas absolutas.
Se mide por la profundidad grabada en el mineral con una punta de
diamante.
iii) Dureza de Rockwell: la punta utilizada en este tipo de medición es
la de cono de diamante. Esta medición de la dureza se obtiene por
una medición directa.
iv) Dureza Shore: en esta medición se deja caer un identados en lo que
es la superficie del material a analizar; se analiza por medio del
rebote; esto quiere decir que a mayor rebote la dureza es mayor.
v) Dureza de Vickers: utiliza un penetrador de diamante con forma de
pirámide. Este se utiliza para lo que son los materiales blandos.
vi) Dureza Webster: esta es recomendable para lo que son las
muestras de metales de difícil manejo.
Este método de medición de la dureza del metal a usar es para tener una
mejor idea comparativa con la resistencia del material que vamos a utilizar;
debido a que a veces en el comercio nos engañan diciéndonos
características de estos materiales pero a la hora de aplicarlos en diferentes
equipos estos se deforman o se oxidan con facilidad.
MÉTODO
Medición de Dureza Rockwell
El método de Rockwell lo de describe (Callister, 2007) aunque es un método de
indentación no pretende de manera directa medir la dureza a través de la
determinación de la magnitud de los esfuerzos de contacto, sino que la define
como un número arbitrario, inversamente proporcional a la penetración del
indentador.
El estándar ASTM E 18-03 define la dureza Rockwell como un método de
ensayo por indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, se
fuerza un indentador cónico-esferoidal de diamante (penetrador de diamante),
o una bola de acero endurecido (acero o carburo de tungsteno), bajo
condiciones específicas contra la superficie del material a ser ensayado, en dos
operaciones, y se mide la profundidad permanente de la impresión bajo
condiciones específicas de carga.
El estándar ASTM E18-03 define el número de dureza Rockwell como un
número derivado del incremento neto en la profundidad del indentador cuando
la fuerza en el indentador es incrementada desde una fuerza previa (preliminar
específica) hasta una fuerza total (específica) y luego retornada al valor de
fuerza previa.
El esquema de determinación de la dureza según Rockwell se expone en la
figura 1.
PROCEDIMIENTO
Para obtener la dureza Rockwell de la superficie de un material se presiona
contra la probeta un indentador de punta de diamante con forma de cónico-
esferoidal que posee una carga previa de 10kgf, luego se aplica la carga
principal de 140kgf para sostener la carga total de 150kgf durante algún tiempo.
Luego de retirada la carga principal y manteniendo la previa, se observa en la
escala correspondiente al tipo de indentador, el valor de la dureza Rockwell,
calculado automáticamente por la máquina. En las mismas condiciones se
realizan más mediciones con las diferentes probetas a analizar.
Equipo
Para los ensayos Rockwell se usa el escleroscopio HP-250 marca
Wekstoffprüfmaschinen, del cual se muestra su aspecto general en
la siguiente figura. Este aparato sirve para la medición tanto de
dureza Rockwell como Brinell y Vickers. Aplica cargas hasta de
250 kgf. Posee incorporado un sistema de medición de la
profundidad de penetración, el cual muestra la dureza Rockwell
obtenida durante el ensayo.
Probetas
Se ensayaron 5 probetas de diferentes tipos de
aceros aleados de alta resistencia, las cuales
fueron previamente cortadas dos de cada probeta
con un espesor de 20mm, limpiadas para retirar el
óxido, suciedad y escamas de las caras de donde
se realizaron las mediciones, se debió tener
especial cuidado en no calentar la superficie durante el procedimiento de
limpieza.
Indentadores
El indentador de diamante debe ser un cono con punta esférica altamente
pulido. El ángulo debe ser de 120° ± 30´. La punta debe ser una esfera de
diámetro nominal 0,200 mm.
Tratamientos térmicos
Se realizaron dos tipos de tratamientos térmicos a las diferentes piezas de
aceros los cuales se detallan a continuación.
1. Templado
El tratamiento de temple (Solá, 1991) consiste en enfriar de manera controlada
a la mayoría de las variantes de aceros aleados previamente calentados a
temperaturas de entre 750 ºC y 1.300 ºC. Dependiendo del material base, la
temperatura y tiempo de calentamiento, y severidad del enfriamiento se puede
conseguir una amplia gama de durezas.
Procedimiento
Las probetas de los aceros se trataron con diferentes temperaturas, cada una
de acuerdo con el porcentaje de acero que estas contenían, luego para el
enfriamiento se utilizó aceite y salmuera para comparar la variabilidad de la
dureza con el tipo de enfriamiento.
2. Revenido
El revenido (Solá, 1991) es un tratamiento térmico consistente en proporcionar
un calentamiento a una pieza, después del temple, entre la temperatura
ambiente y la de transformación Ac1 (aprox. 730 ºC.), según el tipo de acero a
tratar, efectuándose un mantenimiento, más o menos prolongado, a esta
temperatura seguido de un enfriamiento adecuado.
El revenido tiene como fin disminuir la elevada fragilidad producida por el
temple anterior, así como proporcionar a los aceros una cierta tenacidad, a la
vez que se eliminan o disminuyen las tensiones producidas por el temple. En
consecuencia, se debe efectuar el revenido inmediatamente seguido a la
operación de temple.
Procedimiento
Para el revenido de las probetas de acero, se introdujeron primeramente en el
horno luego se preparó el horno de modo que realizara de manera automática
el precalentamiento que se describe a continuación:
Los primeros 10 minutos la temperatura sube 100°C, los siguientes 20 minutos
la temperatura sube un total de 200°C, dando una temperatura total de 300°C,
esto con la finalidad de evitar un aumento brusco de temperaturas dentro del
horno.
Finalmente se mantuvieron en el horno las probetas aproximadamente por 45
minutos a una temperatura de 300°C. Como medio de enfriamiento se utilizó el
aceite.
Despues de cada tratamiento realizado a las piezas se midio la dureza de cada
probeta, para asi poder documentar un registro del comportamiento de las
propiedades de las piezas y ser este el para fundamentar la investigación.
RESULTADOS
Calibrado de durómetro
Calibrado de Durometro
#
Serie de mediciones 1 HRC
serie de mediciones 2 HRC
serie de mediciones 3 HRC
Promedion de las tres mediciones HRC
Desviacion estandar HRC
1 53.3 48 55
2 63.3 58 60.6
3 65.2 58 58.6
4 66 55 53.7
promedio 61.95 54.75 56.97 57.89 3.68711269
Dureza promedio del metal para calibrar
Dureza promedio obtenida en el durometro Porcentaje de error
62.5 57.89 7.376
Tabla comparativa de dureza
Durometro manual Durometro digital Durometro manual Durometro digital
# De medicion
Pieza para
agua
Pieza para
aceite
dureza inicial de
un pieza sin
tratamiento
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite Pieza enfriada en agua Pieza enfriada en aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
1 13.1 6.6 N/A 42.9 19 45.4 N/A 34.2 26.3 36.2 N/A
2 15.7 10 N/A 40.4 25.1 46.3 N/A 34.1 26.2 35.4 N/A
3 16.1 11.7 N/A 43.3 16.5 44.8 N/A 35.2 25.5 37.8 N/A
promedio 14.9666667 9.43333333 N/A 42.2 20.2 45.5 N/A 34.5 26 36.46666667 N/A
Desviacion stad1.62890556 2.59679289 N/A 1.57162336 4.42379927 0.75498344 N/A 0.608276253 0.435889894 1.222020185 N/A
Acero 1018
Dureza inicial HRC Dureza despues de temple HRC Dureza despues de revenido HRC
Durometro manual Durometro digital
Durometro manual Durometro digital Durometro manual Durometro digital
# De medicion
Pieza para
agua
Pieza para
aceite
dureza inicial de
un pieza sin
tratamiento
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
1 30.4 34.4 35.4 30.8 28.4 33.2 30.4 29.1 28.9 31.2 31.2
2 31.8 34.4 36.2 31 28.7 34.2 31.2 29.1 28.3 30.8 30.4
3 32.7 34.1 34.2 30.4 27.6 35.1 29.6 29.3 28.5 32.5 30.8
promedio 31.6333333 34.3 35.26666667 30.7333333 28.2333333 34.1666667 30.4 29.16666667 28.56666667 31.5 30.8
Desviacion stad 1.15902258 0.17320508 0.30550505 0.56862407 0.9504385 0.8 0.115470054 0.305505046 0.888819442 0.4
Acero Amotick
Dureza inicial HRC Dureza despues de temple HRC Dureza despues de revenido HRC
Durometro manual Durometro digital
Durometro manual Durometro digital Durometro manual Durometro digital
# De medicion
Pieza para
agua
Pieza para
aceite
Dureza inicial de
una pieza sin
tratamiento
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
1 20.7 21 23.2 60.8 53.8 64.2 55.4 49.2 46.6 53.2 49.2
2 22 20.7 22.5 58.9 52.6 64.3 53.2 49.5 44.9 52.1 50.4
3 22.7 23.8 24.2 60 48.2 65.8 57.2 49.5 47.2 54.2 51.8
promedio 21.8 21.8333333 23.3 59.9 51.5333333 64.7666667 55.2666667 49.4 46.23333333 53.16666667 50.4666667
Desviacion stad 1.01488916 1.70977581 0.854400375 0.9539392 2.94844592 0.89628864 2.00333056 0.173205081 1.193035345 1.05039675 1.30128142
Durometro manual Durometro digital
Acero 1045
Dureza inicial HRC Dureza despues de temple HRC Dureza despues de revenido HRC
Durometro manual Durometro digital Durometro manual Durometro digital
# De medicion
Pieza para
agua
Pieza para
aceite
dureza inicial de
un pieza sin
tratamiento
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
1 32.9 32.6 31.4 58.5 53 55.2 52.1 46.8 46 51.2 48.6
2 30.5 32.7 35.2 56.7 53.2 56.4 51.4 47.7 45.9 53.2 48.4
3 41.8 32.6 34.8 56.6 53.2 56.5 52.8 47.2 45.9 51.6 46.5
promedio 35.0666667 32.6333333 33.8 57.2666667 53.1333333 56.0333333 52.1 47.23333333 45.93333333 52 47.8333333
Desviacion stad 5.95343038 0.05773503 2.088061302 1.06926766 0.11547005 0.72341781 0.7 0.450924975 0.057735027 1.058300524 1.15902258
Acero 1252 (fit metal)
Dureza inicial HRC Dureza despues de temple HRC Dureza despues de revenido HRC
Durometro manual Durometro digital
Promedio medidas durómetro digital – durómetro manual
Durometro manual Durometro digital Durometro manual Durometro digital
# De medicion
Pieza para
agua
Pieza para
aceite
dureza inicial de
un pieza sin
tratamiento
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza
enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza enfriada en
aceite
Pieza enfriada en
agua
Pieza
enfriada en
aceite
1 25.4 25.9 32.5 57.9 50.8 63.4 53.2 43.7 47.2 48.2 53.8
2 35.1 30.3 34.2 58.8 49.3 61.8 56.8 46.9 46.9 51.4 51.5
3 26.8 31.1 33.3 58.6 51.2 64.5 55.2 48.7 46.4 47.5 52.9
promedio 29.1 29.1 33.33333333 58.4333333 50.4333333 63.2333333 55.0666667 46.43333333 46.83333333 49.03333333 52.7333333
Desviacion stad 5.24309069 2.8 0.850490055 0.47258156 1.00166528 1.35769412 1.8036999 47.34444444 46.71111111 49.31111111 1.15902258
Acero 1252 (Metalco)
Dureza inicial HRC Dureza despues de temple HRC Dureza despues de revenido HRC
Durometro manual Durometro digital
# de medidas Revenido HRC
Agua Aceite Agua Aceite Agua Aceite
Promedio
durometro
manual 14.96 9.43 42.2 20.2 34.5 26
Promedio
durometro
digital n/a n/a 45.5 n/a 36.46 n/a
Promedio de
ambos
instrumentos 14.96 9.43 43.85 20.2 35.48 26
Desviacion
estandar n/a n/a 2.333452378 n/a 1.38592929 n/a
Temple HRC
Comparacion dureza durometro digital y durometro manual
acero 1018
Inicial HRC
# de medidas Revenido HRC
Agua Aceite Agua Aceite Agua Aceite
Promedio
durometro
manual 31.63 34.3 30.73 28.23 29.1 28.5
Promedio
durometro
digital 35.26 35.26 34.16 30.4 31.5 30.8
Promedio de
ambos
instrumentos 33.445 34.78 32.445 29.315 30.3 29.65
desviacion
estandar 2.56679762 0.67882251 2.425376259 1.53442172 1.69705627 1.6263456
Inicial HRC Temple HRC
Comparacion dureza durometro digital y durometro manual
acero Amotick
fdsfdsfdsfsdfdsfdvccccccc
# de medidas Revenido HRC
Agua Aceite Agua Aceite Agua Aceite
Promedio
durometro
manual 21.8 21.83 59.9 51.33 49.4 46.23
Promedio
durometro
digital 23.3 23.3 64.76 55.26 53.16 50.46
Promedio de
ambos
instrumentos 22.55 22.565 62.33 53.295 51.28 48.345
desviacion
estandar 1.06066017 1.03944697 3.436538957 2.77892965 2.6587215 2.99106168
Comparacion dureza durometro digital y durometro manual
acero 1045
Inicial HRC Temple HRC
# de medidas Revenido HRC
Agua Aceite Agua Aceite Agua Aceite
Promedio
durometro
manual 35.06 32.6 57.26 53.13 47.23 45.93
Promedio
durometro
digital 33.8 33.8 56.03 56.03 52 47.83
Promedio de
ambos
instrumentos 34.43 33.2 56.645 54.58 49.615 46.88
desviacion
estandar 0.89095454 0.84852814 0.869741341 2.05060967 3.37289935 1.34350288
acero 1252 (Fit metal)
Comparacion dureza durometro digital y durometro manual
Inicial HRC Temple HRC
Comparación ficha técnica- datos experimentales
Comportamiento de los metales ante un tratamiento térmicos y
distintos métodos de enfriamiento
Acero 1018
Ficha tecnica Dato experimental
Dureza 49 43.85
Acero Amutit
Ficha tecnica Dato experimental
Dureza 64 32.44
Acero 1045
Ficha tecnica Dato experimental
Dureza 57 62.33
Acero 1252 (Fitmetal)
Ficha tecnica Dato experimental
Temple 37.5 56.64
Acero 1252 (Metalco)
Ficha tecnica Dato experimental
Temple 37.5 60.83
Comparación ficha técnica- datos experimentales
Análisis de Resultados
Acero 1018
Los promedios de ambas piezas en la medición inicial son muy similares. En
relación al dato teórico los valores de durezas experimentales están por debajo
del valor de la pieza. El resultado de dureza después del temple se ve
afectado, en el caso de la salmuera llevándose el mayor incremento con una
diferencia de 27 unidades con respecto a la medición inicial. La pieza enfriada
en aceite tuvo incremento en dureza más conservador de 11 unidades. A partir
del revenido, la pieza enfriada en salmuera sufrió una reducción de dureza al
eliminar las tensiones térmicas, mientras que la pieza enfriada en aceite
aumento su dureza ligeramente por lo que el revenido empleado fue un del tipo
leve o de baja temperatura en donde la dureza se mantiene constante.
Acero Amutit
Los resultados iniciales de dureza fueron elevados con valores cercanos a las
30 unidades para ambas piezas. Los valores teóricos de esta pieza indicaban
un aproximado de 64 HRC por lo que la pieza utilizada está muy por debajo del
valor indicado. Posteriormente, el temple tuvo muy poco efecto en la dureza del
material ya que los promedios de las mediciones no tuvieron una diferencia
significativa reduciendo apenas un 3% para el medio de salmuera y un 17%
para el medio de aceite. A partir del revenido se logró observar una reducción
apenas apreciable de la dureza en ambas piezas con una reducción de dureza
del 5% en salmuera y un aumento de 1% para la pieza enfriada en aceite. El
comportamiento de ambas piezas sin importar el medio de enfriamiento fue
similar.
Acero 1045 56-58
Lecturas iniciales con valores cercanos y en comparación al dato teórico
presenta excelentes resultados. Después del temple ambas piezas
incrementaron en dureza un aproximado de 30 unidades en aceite y 38
unidades para la pieza enfriada en salmuera. Como en la mayoría de los casos,
los cambios de dureza fueron más notables en la salmuera que en el aceite. A
partir del revenido, las piezas sufrieron ambas una disminución de dureza pero
más pronunciada en la pieza enfriada en agua con un promedio de reducción
de 10 unidades.
Acero 1252
Las piezas presentaron una elevada dureza inicial según lo esperado para este
acero por lo que estaba fuera de especificación. Después del temple ambos
aceros tuvieron un comportamiento similar aumentado su dureza un
aproximado de 30 unidades. El efecto se produjo similar en ambos medios de
enfriamiento. El Revenido elimino tensiones residuales y además redujo la
dureza de ambos aceros en 10 unidades. Los medios para enfriar los metales
tuvieron muy poco efecto en la dureza observada después de los tratamientos
térmicos.
CONCLUSIÓN
La mayoría de los aceros utilizados en las pruebas no cumplen con las
especificaciones correspondientes a sus composiciones. La variación de
dureza en las piezas es significativa con diferencias de 10 HRc en promedio.
Debido a que solo una pieza de las cuatro cumplió con los parámetros, se
concluye que las piezas distribuidas no cumplen con la calidad requerida para
ser utilizadas en la industria.
Se evaluó las propiedades de cada uno de los aceros después de haber sido
sometidos a los tratamientos térmicos. No todos los aceros tuvieron una
diferencia en las durezas especialmente el Amutit que prácticamente no vario
después del temple y el revenido. Probablemente los tiempos y temperaturas
alcanzadas no fueron las adecuadas para provocar este cambio en los aceros.
Los cambios de dureza después de los tratamientos fueron más pronunciados
en las piezas que fueron enfriadas en agua. El cambio de temperatura en este
medio era más brusco por lo que pudo afectar la eficacia de los procesos
térmicos utilizados en los aceros.
El ensayo metalográfico planificado para el ataque químico no pudo realizarse
debido a inconvenientes relacionados con la falta de equipo, por lo cual no fue
posible observar la estructura de cada una de las muestras, lo que a su vez
limita la confirmación de la calidad de los aceros en base a las características
estructurales propias de cada tipo de acero.
RECOMENDACIONES.
Para un análisis de esta categoría es obligatorio realizar la compra de las
muestras de acero preferiblemente en barra de 1 pulgada de diámetro y 6
pulgadas de longitud, evitando así el costo monetario de una lámina completa,
debido a que sería una inversión innecesaria.
Una vez contando con las muestras que van a ser sometidas a los pruebas, se
sugiere el corte en pequeñas probetas de cada acero con una longitud de
20mm, para una mejor manipulación durante el proceso.
Siempre que se realice un tratamiento térmico como el temple, es
imprescindible someter a un revenido la misma pieza, esto con el fin de aliviar
las tenciones internas.
Cuando el temple y el revenido van a ser aplicados a una pieza, se debe tomar
en cuenta que una vez llevado a cabo el temple no deben pasar más de 4
horas para comenzar con el revenido, porque si no las tenciones internas
pueden alterar la pieza generando posibles facturas en su cavidad y superficie.
Se recomienda que al introducir la pieza en aceite, salmuera o cualquier otro
medio de enfriamiento, se debe mantener una agitación constante y con
intensidad para romper la película de vapor que recubre la pieza y poder
reducir la elevada temperatura en la que se encuentra tanto en su zona
externa con en su centro.
Al retirar las piezas de los hornos se requiere el uso de un equipo de
protección adecuado, como ser: guantes, delantal, mangas, polainas y lentes
de seguridad o careta con pantalla de protección.
IMPLICACIONES
Aspectos positivos de la investigación.
Poder comprobar la calidad de los aceros de alto carbono con su
respectiva ficha técnica, verificando si venden el acero requerido a los
compradores, en las casas comercializadoras de San Pedro Sula,
Cortes.
Continuar reforzando el conocimiento teórico visto en clase de
Metalurgia,
Desarrollo de mayor habilidad en la manipulación de los hornos de
tratamientos térmicos, así como el uso y lecturas de dureza Rockweell.
El desarrollo de este estudio es un aporte más a promover el carácter
investigativo entre la población universitaria, no solo a ver un problema,
sino a buscar sus causas y proponer soluciones basadas en el análisis
propio.
Aspectos Negativos de la investigación.
La investigación nos ayuda a comprobar si los aceros de las casas
distribuidoras en San Pedro Sula cumplen con las especificaciones y
propiedades que requieren para llevar a cabo los trabajos a los que
serán destinados, sin embargo no se tiene control sobre la
comercialización de estos, es decir, no podemos evitar que vendan o no
un acero que no es el solicitado por el cliente, porque no contamos con
la autoridad correspondiente.
Este tipo de investigación necesita de permisos especiales en centros
técnicos que cuenten con la maquinaria adecuada para realizar los
tratamientos térmicos y mediciones de dureza, y en todo el país, las
instituciones que poseen estos equipos son bastante escasas. Por lo
que no es tan fácil para los compradores por realizarle pruebas a sus
piezas.
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Tabla de los porcentajes admisibles de ocho componentes en los aceros
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Solá, P. M. (1991). Tratamientos termicos de los metales. España: Marcombo, S.A.
ANEXOS
Ficha técnica del acero AISI 1045
Composición química (% en peso)
%C %Si %Mn %P %S
0.43 0.15 0.60 - - 0.50 0.35 0.90 0.040 0.50
Densidad: 7.87 g/cm³ (0.284 lb/in³)
Propiedades Mecánicas mínimas estimadas SAE J1397
Tipo de
proceso y
acabado
Resistencia
a la tracción
Límite de
Fluencia Alarga/
en 2”
(%)
Reducción
de área
(%)
Dureza
(HB)
Relación de
maquinabilidad
1212 EF
=100% MPa PSI MPa PSI
Caliente y
maquinado 570 82700 310 45000 16 40 163
55 Estirado en
frio 630 91400 530 76900 12 35 179
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C)
Forjado Normalizado Recocido
Templado Revenido
°T Crítica
aproximada
Ablanda/. Regeneración Ac1 Ac3
1050-
1200 870 – 890
650 – 700
Enfriar al
aire
800 – 850
Enfriar en
horno
820-850
salmuera
830-860
Aceite
300-670 730 785
Características
Acero de mediano contenido de carbono, utilizado ampliamente en elementos
estructurales que requieren de mediana resistencia mecánica y tenacidad a
bajo costo. Posee baja soldabilidad, buena maquinabilidad y excelente
forjabilidad.
Aplicaciones
Es utilizado para todo tipo de elementos que requieren de dureza y tenacidad
como ejes, manivelas, chavetas, pernos, tuercas, cadenas, engranajes de baja
velocidad, espárragos, acoplamientos, bielas, pasadores, cigüeñales y piezas
estampadas. Puede ser sometido a temple y revenido.
El más popular de los aceros al carbón templables es sin duda el 1045. En todo tipo de aplicaciones en donde se requiera soportar esfuerzos por encima de los 600MPa. O en el caso de diámetros mayores, en donde se necesite una superficie con dureza media, 30 a 40 Rc, y un centro tenaz. Aunque su maquinabilidad no es muy buena, se mejora con el estirado en frío, además con este acabado se vuelve ideal para flechas, tornillos, etc. de alta resistencia. Temple
La pieza debe precalentarse uniformemente hasta unos 650 -700°C y después
hasta la temperatura de austenización. Este acero se debe austenizar entre
800 y 845°C si se va a templar en aceite o entre 790-820°C si se va a enfriar en
agua. El tiempo de permanencia es de unos 10 min. por cada 25 mm. De
sección. En estado templado se obtiene una dureza de 52-60 RC de acuerdo a
la concentración de martensita obtenida por el temple.
Revenido y refrigeración profunda
Todas las piezas se someten inmediatamente después del temple a un
revenido entre una y dos horas entre 200 y 600 °C. Este revenido puede
realizarse en baños de sales, en baño de aceite y/o en horno.
Con el revenido se transforma la austenita retenida en martensita y bainita y la
martensita tetragonal de temple en martensita cúbica. El acero se envejece
artificialmente, no se presentan variaciones dimensionales posteriores y se
eliminan tensiones. Cuando la austenita retenida no se deja descomponer por
el revenido, es necesario recurrir a refrigeración profunda, a temperaturas
hasta de -150°C, con el objeto de reducir el peligro de grietas de rectificado que
aumenta con el contenido de austenita retenida. Por otra parte, las piezas
templadas no deben presentar una dureza superior a 58 RC e inferior a 52
RC.
Ficha técnica del acero AISI 1018.
1. Descripción: este acero de bajo - medio carbono tiene buena soldabilidad y
ligeramente mejormaquinabilidad que los aceros con grados menores de
carbono. Se presenta en condición de calibrado (acabado en frío). Debido a su
alta tenacidad y baja resistencia mecánica es adecuadopara componentes de
maquinaria.
2. Normas involucradas: ASTM A 108
3. Propiedades mecánicas: Dureza 126 HB (71 Rockwell)
Esfuerzo de fluencia 370 MPa (53700 PSI)
Esfuerzo máximo 440 MPa (63800 PSI)
Elongación máxima 15% (en 50 mm)
Reducción de área 40%
Modulo de elasticidad 205 GPa (29700 KSI)
Maquinabilidad 76% (AISI 1212 = 100%)
4. Propiedades físicas: Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3)
5. Composicion: 0.15 – 0.20 % C
0.60 – 0.90 % Mn
0.04 % P máx
0.05 % S máx
6. Usos: se utiliza en operaciones de deformación plástica como remachado y
extrusión. Se utiliza también en componentes de maquinaria debido a su
facilidad para conformarlo y soldarlo. Piezas típicas son los pines, cuñas,
remaches, rodillos, piñones, pasadores, tornillos y aplicaciones de lámina.
Un acero 1018, se puede templar, normalizar, revenir, recocer, nitrurar,
carburizar, etc. El templado de este acero se debe hacer a 780 ºC con
enfriamiento en aceite, y después revenido a 600 ºC con enfriamiento al aire,
deberá permanecer el horno por lo menos durante 3 horas a 780 ºC para lograr
la temperatura de temple, después deberá ser enfriado en aceite hasta que
alcance la temperatura ambiente (no solamente 5 minutos), luego deberá
permanecer otras 3 horas en el horno a 600 ºC y finalmente se deberá dejar
enfriar al aire hasta que alcance la temperatura ambiente.
Ficha técnica del acero 1252.
1. Descripción: es un acero medio carbono aleado con cromo y molibdeno de
alta templabilidad y buena resistencia a la fatiga, abrasión e impacto. Este
acero puede ser nitrurado para darle mayor resistencia a la abrasión. Es
susceptible al endurecimiento por tratamiento térmico.
2. Normas involucradas: ASTM 322
3. Propiedades mecánicas: Dureza 275 - 320 HB (29 – 34 Rockwell) Esfuerzo
a la fluencia: 690 MPa (100 KSI) Esfuerzo máximo: 900 - 1050 MPa (130 - 152
KSI) Elongación mínima 12% Reducción de área mínima 50%
4. Propiedades físicas: Densidad 7.85 g/cm3 (0.284 lb/in3)
5. Composición: 0.38 - 0.43% C 0.75 – 1.00 % Mn 0.80 – 1.10 % Cr 0.15 – 0.25
% Mo 0.15 – 0.35 % Si 0.04 % P máx. 0.05 % S máx.
6. Usos: se usa para piñones pequeños, tijeras, tornillo de alta resistencia,
espárragos, guías, seguidores de leva, ejes reductores, cinceles.
7. Tratamientos térmicos: se austeniza a temperatura entre 830 - 850 °C y se
da temple en aceite. El revenido se da por dos horas a 200°C para obtener
dureza de 57 HRc y si se da a 315°C la dureza será de 50 HRc. Para recocido
se calienta entre 680 – 720°C con dos horas de mantenimiento, luego se enfría
a 15°C por hora hasta 600°C y se termina enfriando al aire tranquilo. Para el
alivio de tensiones se calienta entre 450 – 650°C y se mantiene entre ½ y 2
horas. Se enfría en el horno hasta 450°C y luego se deja enfriar al aire
tranquilo.
NOTA: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas
corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales
valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún
componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como
valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
Ficha técnica del acero Amutit.
Amutit S
Aleación: C% 0.95 - Si% 0.30 - Mn% 1.10 - Cr.% 0.5 - V% 0.12 - W% 0.55
Descripción:
Un acero de mediana aleación (Cr-W) y temple al aceite, que toma dureza segura y uniforme. De mínima variación de medida, excelente resistencia al corte, alta resistencia al desgaste y buena tenacidad. Se mecaniza muy bien y es el acero mas universal para la fabricación de herramientas y moldes no expuestos a temperaturas que deben ser indeformables. Es utilizado en su mayoría para fabricar herramientas de virutamiento y de corte y estampado
Estado de entrega: Recocido Blando
Dureza: 250 Brinell max.
Dureza obtenible: 63 – 65 Rockwell C.
Acero plata amutit S
Aleación: C% 0.95 Si% 0.30 Mn% 1.10 Cr.% 0.5 V% 0.12 W% 0.55
Descripción:
Un acero indeformable, para ser usado en herramientas pequeñas y pinzas de construcción en las cuales la precisión de las medidas es muy importante. Ejemplos: brocas, taladros, escariadores, avellanadores, vástagos para acuñar, punzones para cortar y estampar, machos de expulsión, partes de instrumentos quirúrgicos, guías ejes y arboles de precisión.
Estado de entrega: Recocido Blando
Dureza: 230 Brinell max.
Dureza obtenible: 63 – 66 Rockwell C.
Fotografías
