PROLOGO

El presente informe del laboratorio N°5 de Ciencias de los Materiales que lleva por

título Tratamientos Térmicos fue realizado en el pabellón A1 de la Facultad de

Ingeniería Mecánica, la experiencia de laboratorio estuvo dirigida y supervisada por el

Ing. José, Luis Sosa.

En este informe se presenta la experiencia del tratamiento térmico empleado en

probetas de acero SAE 1035 para lo cual primero se definirá que es un tratamiento

térmico luego se describirá el equipo y materiales utilizados así como el procedimiento

realizado en el laboratorio que comprende, el temple, recocido y revenido.

Por último se presenta el cuestionario respectivo así como las conclusiones,

observaciones y recomendaciones del presente informe.

OBJETIVOS

Comprender la utilidad de los tratamientos térmicos.

Dominar los diferentes procesos de tratamiento térmico.

Reconocer la aplicación de los diferentes tipos de acero.

FUNDAMENTO TEÓRICO

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DEL ACERO

El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producen en el material, tanto en los aceros como en las aleaciones no férreas, y ocurren durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos establecido.

Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro–hierro–carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos. Los principales tratamientos térmicos son:

Temple : Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950ºC) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en un medio como agua, aceite, etcétera.

TEMPLADO EN AGUA TEMPLADO EN ACEITE

Revenido : Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Se distingue del temple en cuanto a temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.

Recocido : Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenitización (800-925ºC) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.

REVENIDO REVENIDO

TIPOS DE ROCOCIDO

a) Recocido Supercríticos

De austenización completa (recocido de regeneración): se calienta el acero a temperaturas superiores a las críticas Ac3 ó Accm para transformar el material en austenita, mayormente se utilizan para los aceros que presentan efectos de fatiga. De austenización incompleta (recocido globular de austenización incompleta): se realizan a solo temperaturas superiores a las Ac1 y Ac3-2-1 se convierte la ferrita en austenita.

b) Recocido subcrítico

Se calientan los materiales a temperaturas inferiores a las temperaturas críticas Ac1 ó Ac3-2-1. Este a su vez se clasifica en: recocido globular que consigue la cementita de estructura globular más perfecta; recocido de ablandamiento; recocido contra acritud se realiza para mejorar la ductilidad y maleabilidad del acero y poder someterlo a nuevos procesos de laminación; recocido de estabilización

c) Recocido Isotérmico

A diferencia de todos los anteriores se trasforma la austenita en perlita a una temperatura constante. En el recocido de segundo genero o de austenizacion completa ,se calienta el material por encima del punto crítico superior , y se mantiene caliente hasta lograr una homogenización del material, luego producimos un enfriamiento lento para conseguir que el acero quede blando , cuanto más lento sea el enfriamiento más blando será el acero, si se aumenta la velocidad de enfriamiento al atravesar el acero la zona critica , se aumenta la dureza , si esta velocidad sobrepasa la velocidad critica , la austenita comienza a transformarse en otros constituyentes. El acero se puede sacar del horno cuando ya los cristales de austenita se han transformado completamente en perlita blanda, este punto depende de la velocidad de enfriamiento, por ejemplo a una velocidad de 10 grados -hora, el proceso de transformación ocurre sobre los 700-680 grados, y a 20 grados - hora, la transformación ocurre a 680-650 grados

Normalizado : Tiene por objeto dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.

Hay otros métodos de tratamiento térmico para endurecer el acero.

d) Cementación: Las superficies de las piezas de acero terminadas se endurecen al calentarlas con compuestos de carbono o nitrógeno.

e) Carburización: La pieza se calienta manteniéndola rodeada de carbón vegetal, coque o gases de carbono.

f) Cianurización: Se introduce el metal en un baño de sales de cianuro, logrando así que endurezca.

g) Nitrurización: Se usa para endurecer aceros de composición especial mediante su calentamiento en amoniaco gaseoso.

CONSTITUYENTES DE ALEACIONES FERROSAS

1. Cementita

Es el carburo de hierro de fórmula Fe3C, contiene 6.67 %C y 93.33 % de hierro, es el microconstituyente más duro y frágil de los aceros al carbono, alcanzando una dureza Brinell de 700 (68 Rc) y cristaliza en la red ortorrómbica.Microestructura del acero 1%C, red blanca de dementita en las probetas atacadas con ácidos se observa de un blanco brillante y aparece como cementita primaria o proeutéctica en los aceros con más de 0.9%C formando una red que envuelve los granos de perlita, formando parte de la perlita como láminas paralelas separadas por otras láminas de ferrita, se presenta en forma de glóbulos o granos dispersos en una matriz de ferrita, cuando los aceros de alto carbono se han sometido a un recocido de globulización, en los aceros hipoeutectoides que no han sido bien templados.

2. PerlitaEs el microconstituyente eutectoide formado por capas alternadas de ferrita y cementita, compuesta por el 88 % de ferrita y 12 % de cementita, contiene el 0.8 %C. Tiene una dureza de 250 Brinell, resistencia a la tracción de 80 kg/mm2 y un alargamiento del 15%; el nombre de

perlita se debe a las irisaciones que adquiere al iluminarla, parecidas a las perlas. La perlita aparece en general en el enfriamiento lento de la austenita y por la transformación isotérmica de la austenita en el rango de 650 a 723°C.Microestructura del acero al carbono, cristales oscuros de perlita si el enfriamiento es rápido (100-200°C/seg.), la estructura es poco definida y se denomina Sorbita, si la perlita laminar se somete a un recocido a temperatura próxima a 723°C, la cementita adopta la forma de glóbulos incrustados en la masa de ferrita, denominándose perlita globular.

3. AustenitaEs el constituyente más denso de los aceros y está formado por una solución sólida por inserción de carbono en hierro gamma. La cantidad de carbono disuelto, varía de 0.8 al 2 % C que es la máxima solubilidad a la temperatura de 1130 °C. La austenita no es estable a la temperatura ambiente pero existen algunos aceros al cromo-níquel denominados austeníticos cuya estructura es austenita a temperatura ambiente.La austenita está formada por cristales cúbicos centrados en las caras, con una dureza de 300 Brinell, una resistencia a la tracción de 100 kg/mm2 y un alargamiento del 30 %, no es magnética.

Microestructura de la austenita: La austenita no puede atascarse con nital, se disuelve con agua regia en glicerina apareciendo como granos poligonales frecuentemente maclados, puede aparecer junto con la martensita en los aceros templados.

4. MartensitaEs el constituyente de los aceros templados, está conformado por una solución sólida sobresaturada de carbono o carburo de hierro en ferrita y se obtiene por enfriamiento rápido de los aceros desde su estado austenítico a altas temperaturas.El contenido de carbono suele variar desde muy poco carbono hasta el 1% de carbono, sus propiedades físicas varían con su contenido en carbono hasta un máximo de 0.7 %C.Microestructura de la martensita. La martensita tiene una dureza de 50 a 68 Rc, resistencia a la tracción de 170 a 250 kg/mm2 y un alargamiento del 0.5 al 2.5 %, muy frágil y presenta un aspecto acicular formando grupos en zigzag con ángulos de 60 grados.Los aceros templados suelen quedar demasiado duros y frágiles, inconveniente que se corrige por medio del revenido que consiste en calentar el acero a una temperatura inferior a la crítica inferior (727°C), dependiendo de la dureza que se desee obtener, enfriándolo luego al aire o en cualquier medio. 5. TroostitaEs un agregado muy fino de cementita y ferrita, se produce por un enfriamiento de la austenita con una velocidad de enfriamiento ligeramente inferior a la crítica de temple o por

transformación isotérmica de la austenita en el rango de temperatura de 500 a 6000C, o por revenido a 4000C.Sus propiedades físicas son intermedias entre la martensita y la sorbita, tiene una dureza de 400 a 500 Brinell, una resistencia a la tracción de 140 a 175 kg/mm2 y un alargamiento del 5 al 10%. Es un constituyente nodular oscuro con estructura radial apreciable a unos 1000X y aparece generalmente acompañando a la martensita y a la austenita.

6. Sorbita

Es también un agregado fino de cementita y ferrita. Se obtiene por enfriamiento de la austenita con una velocidad de enfriamiento bastante inferior a la crítica de temple o por transformación isotérmica de la austenita en la zona de 600 a 650%, o por revenido a la temperatura de 600%. Su dureza es de 250 a 400 Brinell, su resistencia a la tracción es de 88 a 140 kg/mm2, con un alargamiento del 10 al 20%.Con pocos aumentos aparece en forma muy difusa como manchas, pero con 1000X toma la forma de nódulos blancos muy finos sobre fondo oscuro, figura 16; de hecho tanto la troostita como la sorbita pueden considerarse como perlita de grano muy fino.

7. BainitaEs el constituyente que se obtiene en la transformación isotérmica de la austenita cuando la temperatura del baño de enfriamiento es de 250 a 500°C. Se diferencian dos tipos de estructuras: la bainita superior de aspecto arborescente formada a 500-580°C, compuesta por una matriz ferrítica conteniendo carburos. Bainita inferior, formada a 250-4000C tiene un aspecto acicular similar a la martensita y constituida por agujas alargadas de ferrita que contienen delgadas placas de carburos.La bainita tiene una dureza variable de 40 a 60 Rc comprendida entre las correspondientes a la perlita y a la martensita.Los constituyentes que pueden presentarse en los aceros aleados son los mismos de los aceros al carbono, aunque la austenita puede ser único contituyente y además pueden aparecer otros carburos simples y dobles o complejos

8. Ledeburita

La ledeburita no es un constituyente de los aceros. Sino de las fundiciones. Se encuentra en las aleaciones hierro-carbono cuando el porcentaje de carburo de hierro aleado es superior al 25 %, o sea, con un contenido total mayor de 1,76 % de C. La ledeburita es una eutéctica, palabra que en griego significa fluidez perfecta y se emplea para designar una mezcla de componentes que pasan sin descomposición ni segregación del estado sólido al líquido. Se forma al enfriar la

fundición líquida de 4,3 % de C desde 1.130º, siendo estable hasta 723º (A1, punto crítico inferior), descomponiéndose a partir de esta temperatura en ferrita y cementita. La ledeburita contiene el 52% de cementita y el 48 % de austenita de 1,76 % de carbono. El contenido total de carbono de la ledeburita es el 4,3 %

9. Steadita

Es un constituyente de naturaleza eutéctica, que aparece en las fundiciones de más de 0,15 % de fósforo. Como la steadita se compone de un 10% de fósforo aproximadamente, y casi todo el fósforo de la fundición se concentra en este constituyente, se puede calcular el porcentaje de stedita que contiene la fundición por su contenido en fósforo. Así, por ejemplo, una fundición que contenga 0,15% de fósforo, tendrá el 15% de stedita. La steadita es muy dura y frágil. Funde a 960º. En las fundiciones grises está compuesta de un eutéctico de ferrita y fosfuro de hierro, y en las fundiciones blancas y atruchadas, por un eutéctico de ferrita, fosfuro de hierro y cementita.10. Grafito

El grafito es una de las variedades alotrópicas en que se encuentra el carbono libre en la naturaleza, siendo la otra el diamante. Es blando, untuoso, de color gris oscuro y de peso específico 2,25. Se presenta en forma de láminas en las fundiciones grises; en forma de nódulos, en las fundiciones maleables, y en forma esferoidal, en algunas fundiciones especiales. El grafito baja la dureza, resistencia mecánica, elasticidad y plasticidad de las fundiciones que lo contienen, pero, en cambio, mejora la resistencia al desgaste y a la corrosión y sirve de lubricante en el roce.

Diagrama TTT (Temperatura-Tiempo-Transformación) de un acero al carbono. Por su forma también se le llama «curva de la S».

FERRITACEMENTITA

HORNOS UTILIZADOS PARA EL TRATAMIENTO TÉRMICO

Se pueden clasificar a partir del proceso de calentamiento, por la atmósfera o por la solera del horno.

4.1 El calentamiento por gas

Los hornos de gas pueden ser del tipo de fuego directo, en el cual los productos de la combustión entran a la cámara de calentamiento. Alternativamente, pueden ser de combustión indirecta, de manera que la cámara del horno quede aislada de los productos de la combustión. Un tercer tipo de horno calentado por gas, es el de tubos radiantes, en el cual un gas en combustión dentro de tubos metálicos, que se proyecta dentro de la cámara de calentamiento, y que constituyes la fuente de calor radiante. El calentamiento por gas tiene como ventaja la economía y como inconveniente la dificultad del control de la temperatura. La temperatura alcanzada por el horno suele llegar a 1100 ºC y el control de la atmósfera es muy difícil por ello se emplea poco este proceso de calentamiento para tratamientos térmicos.

4.2 Calentamiento por resistencia eléctrica

Es el más usado para los hornos de tratamiento térmicos que aprovecha el calor generado según la ley de joule. La disposición de la resistencia da nombre a los hornos, que son de tipo mufla o caja, la resistencia está instalada a lo largo de las paredes interiores y por lo tanto en contacto con las paredes del horno. El material de la resistencia suele ser nicrom (Níquel 70%, Cromo 30%), que alcanza temperaturas de 1100 ºC y de aleación de carburo de silicio que alcanza temperaturas de 1300 ºC. Para lograr temperaturas superiores se utilizan resistencias de molibdeno (1800 ºC), de tungsteno (2500 ºC), y de grafito (2700 ºC). Para temperaturas aun mayores se utilizan los hornos de inducción (3000 ºC).

4.3 Hornos según su atmósfera

En tratamientos térmicos se entiende por atmósfera la masa gaseosa encerrada dentro del horno que está en contacto con la pieza a tratar las atmósfera pueden tener carácter neutro, oxidante o reductor el papel desempeñado por la atmósfera controlada es doble, por una parte evita que se produzcan reacciones perjudiciales como la oxidación y la descarbonizacion de las piezas. Por otra parte permite realizar las acciones previstas a saber, la reducción de óxidos superficiales y la eliminación de gas sean absorbidas.

4.3.1 En vacío

Se utiliza para sintetizar carbonos cementados y para el tratamiento térmico especial de aceros aleados se consiguen mediante bombas mecánicas y de difusión de aceite o mercurio. Las atmósferas neutras de argón helio y nitrógeno apenas se emplean debido al precio de estos gases y a las trazas de oxigeno que suelen contener. Las atmósferas carburantes o descarburantes obtenidas por combustión o disociación de mezclas de hidrocarburos (metano, propano, butano, gas natural), con aire estas suelen contener N2, CO, H2, CO2, y pequeñas cantidades de vapor de agua.

4.3.2 Hornos de atmósfera del tipo de generador Exotérmico o endotérmico

En el generador exotérmico de introducen hidrocarburos y aire secos limpios convenientemente dosificados se queman en la cámara de combustión se filtran y se separan en del agua. El gas seco resultante se introduce al horno de tratamiento térmico. La mezcla que se introduce al generador endotérmico es parecida a la inyectada en el exotérmico pero el generador endotérmico no tiene quemador sino los gases reaccionan entre sí en un catalizador calentado exageradamente

HORNOS PARA TRATAMIENTOS TÉRMICOS

EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS

1) Probetas de acero: Son de acero SAE 1035 primero son tratadas por el ensayo

metalografico luego son puestas dentro de un horno para calentarlas y hacerles

los diferentes tratamientos. Son usada 6 probetas.

2) Horno: Es pequeño con una capacidad para las 6 probetas, posee una manija al

lado derecho para levantar la tapa frontal y extraer las probetas así como un

indicador electrónico que mide la temperatura interna.

3) Agua: Usada para el temple.

4) Aceite: Usada para el temple.

5) Microscopio: Usado para observar la superficie de las probetas luego de haber

sido tratadas térmicamente.

IMÁGENES DEL ACERO TRATADO

NORMALIZADO

RECOCIDO

REVENIDO 150°POR 30 MIN

REVENIDO 450° POR 30

TEMPLADO EN AGUA

TEMPLADO EN ACEITE

PROCEDIMIENTO

Preparación de probetas:

Las probetas a ser usadas deben ser primero tratadas mediante el ensayo estilográfico

para luego poder ver su estructura micrográfica una vez realizado los ensayos.

Calentamiento:

Las probetas una vez preparadas son puestas en el horno a calentar.

Temple y revenido:

Una vez llegada a una temperatura determinada se sacan tres probetas una es puesta

al aire sobre un ladrillo, otra es sumergida en aceite y la tercera en agua, luego de una

tiempo que se enfrían se retiran y se observan.

Recocido:

Es retirada del horno y puesta al enfriar una vez que la ausentita pareció.

Revenido:

Se dejan enfriar dentro del horno a las temperaturas de 350° y 500° luego son retiradas

y observadas.

Toma de fotos:

Una vez que las probetas se han enfriado son llevadas al microscopio donde se analiza

su estructura micrográfica como es el tamaño de grano, además se observa la

presencia de la martensita en cada probeta de acuerdo al diferente tratado.

I. Describir la transformación martensítica. Mostrar gráficos.

Martensita es el nombre que recibe la fase cristalina BCT, en aleaciones ferrosas.

Dicha fase se genera a partir de una transformación de fases sin difusión, a una

velocidad que es muy cercana a la velocidad del sonido en el material.

Por extensión se denominan martensitas todas las fases que se producen a raíz de

una transformación sin difusiones materiales metálicos.

La transformación martensítica no sólo ocurre en el acero, sino que otros sistemas

de aleación se caracterizan por experimentar transformaciones sin difusión.

Ya que la transformación martensítica no implica difusión, ocurre casi

instantáneamente; los granos martensíticos se nuclean y crecen a velocidad muy

alta: A la velocidad del sonido dentro de la matriz austenítica. De este modo, a

efectos prácticos, la velocidad de transformación de la austenita es independiente

del tiempo.

La estructura de la martensita tiene la apariencia de láminas o de agujas (variantes).

La fase blanca es austenita que no se transforma durante el temple rápido. La

martensita también puede coexistir con otros constituyentes, como la perlita.

El enfriamiento rápido (o temple) del acero austenizado, hasta temperatura próxima

a la ambiental, origina otro microconstituyente denominado martensita, que resulta

como una estructura de no equilibrio de la transformación sin difusión de la

austenita. Se puede considerar un producto de transformación competitivo con la

perlita o la bainita. La transformación martensítica tiene lugar a velocidades de

temple muy rápidas que dificultan la difusión del carbono. Si hubiera difusión se

formarían las fases ferrita y cementita.

La transformación martensítica no es bien conocida. Sin embargo, gran número de

átomos se mueven de modo cooperativo, lo que representa pequeños

desplazamientos de un átomo respecto a sus vecinos. Esta transformación significa

que la austenita CCC experimenta una transformación polimórfica a la martensita

tetragonal centrada en el cuerpo (TCC). La celdilla unidad de esta estructura

cristalina es un cubo, alargado en una de sus tres dimensiones, centrado en el

cuerpo BCC; esta estructura es diferente de la ferrita CC. Todos los átomos de

carbono permanecen como solutos intersticiales en la martensita y constituyen una

disolución sólida sobresaturada capaz de transformarse rápidamente en otras

estructuras si se calienta a temperaturas que implican una apreciable velocidad de

difusión. La mayoría de los aceros retienen la estructura martensítica casi

indefinidamente a temperatura ambiente.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

AREA ACADÉMICA DE MECÁNICA

Lima, 23 Noviembre 2010

CUESTIONARIO DE TRATAMIENTOS TERMICOS

1. ¿Qué factores influyen en la templabilidad de los aceros?

La composición química del acero a templar, especialmente la concentración de carbono.

El tamaño de grano austenitico

La presencia de aleantes, ya que amplían la franja temporal de enfriamiento en la que se puede obtener martensita.

La temperatura de calentamiento y el tiempo de calentamiento de acuerdo con las características de la pieza.La velocidad de enfriamiento y los líquidos donde se enfría la pieza para evitar tensiones internas y agrietamiento.

Las tensiones internas son factores producidos por las variaciones exageradas que se le hace sufrir al acero, primero elevándola a una temperatura muy alta y luego enfriándola. Estas tensiones y grietas son consecuencia del cambio de volumen que se produce en el interior del acero debido a que el núcleo enfría a menor velocidad. A las piezas templadas hay que darles un tratamiento posterior llamado revenido para eliminar las tensiones internas

2. ¿Cómo influye el porcentaje de carbono en las temperaturas de inicio y fin de la transformación de la martensita, en el diagrama TTT? Mostrar un diagrama

Las temperaturas Ms (Temperatura de inicio) y Mf (Temperatura de fin) disminuyen a medida que el porcentaje de carbono aumenta en la aleación. Observar la siguiente imagen ilustrativa

3. ¿Cómo influyen los elementos de aleación en los desplazamientos de las regiones de transformación en el diagrama TTT, para los aceros al carbono? Mostrar diagramas

Los diversos elementos de contenidos en una aleación hacen que la temperatura del diagrama de fases Fe-Fe3C aumente o disminuya. Tanto el manganeso como el niquel hacen que la temperatura disminuya y actúan como elementos estabilizadores de austenita que agrandan la región autenitica del diagrama de fase Fe-Fe3C.

En algunos aceros con suficientes cantidades de niquel o magnaneso, la estructura austenitica puede obtenerse a temperatura ambiente. Los elementos formadores de carburo, como el tungteno, Molibdeno y el titanio elevan la temperatura eutectoide del diagrama de fase Fe-Fe3C a valores mas altos y reducen el campo de la fase austenitica.

4. ¿Cuál es la diferencia entre el diagrama TTT o diagrama de transformación a temperatura constante y el diagrama de transformación de enfriamiento continuo o a velocidad constante para los aceros?

En el diagrama de enfriamiento continuo, las líneas de inicio y final de la transformación están desplazadas a tiempo más prolongado y a temperaturas un poco más bajas que en relación al del diagrama isotérmico.Se presenta la superposición de ambas graficas.

5. Mostrar los diagramas TTT para un acero eutectoide, un acero hipoeutectoide y un acero hipereutectoide, indicar cuales son las diferencias más importantes entre ellas.

Diagrama para Acero eutectoide

Diagrama para Acero Hipoeutectoide-Hipereutectoide (Superposicion)

Una diferencia importante es que las curvas S del acero Acero hipoeutectoide han sido desplazadas hacia la izquierda, por lo cual no es posible templar a estos aceros a partir de la región austenitica para producir una estructura totalmente Martensitica.

Otra diferencia importante es que se ha añadido otra línea de transformación para la parte superior del diagrama TTT del acero Eutectoide que indica el inicio de la formación de ferrita proeutectoide. Por tanto a Temperaturas entre (723 y 765)°C aproximadamente, solo se produce ferrita proeutectoide por transformación isotérmica.

CONCLUSIONES DEL PRESENTE

INFORME

Los tratamientos térmicos son esenciales en la ciencia de los materiales porque

nos permiten variar la estructura cristalina del metal a tratar, obteniendo de este

modo obtenemos un material con una mayor resistencia que la matriz original

mediante el normalizado, recocido, templado y revenido.

Los diferentes tratamientos térmicos empleados para el acero SAE1035 son:

Normalizado: nos permite pasar todo el metal al estado austenitico.

Recocido: nos permite ablandar el material para poder tratarlo mejor.

Temple: nos permite transformar todo la masa del acero es austentita seguido

de un enfriamiento lo suficientemente rápido para transformar la austentita en

martensita.

Revenido: es un tratamiento complementario al temple, consiste en calentar el

acero a una temperatura inferior a Ac1 y enfriarlo después generalmente al aire

aunque algunos también al agua y acero.

Para la industria actual los diferentes tipos de acero cumplen diferentes tipos de

funciones como es el caso del SAE1035 que es un acero alto carbono bajo la

norma SAE. Por su contenido de carbono estos aceros se utilizan para la

fabricación de piezas estructurales y algunas aplicaciones donde se requiera

resistencia al desgaste. Presenta un límite de fluencia de 270 MPa y una

resistencia a la tensión de 500 MPa. Los aceros de acuerdo a la norma SAE son

mas duros a medida que el porcentaje de carbono aumenta.

OBSERVACIONES Y

RECOMENDACIONESDUREZA DE LA PROBETAS DE ACERO SAE 1035 DESPUES DEL

TRATAMIENTO TERMICO

Peso aplicado (gramos) 200,0Dureza Vickers d1 d2 dp HV

templado en agua 22,5 21,5 22,0 766,1templado en agua 25,0 21,7 23,4 680,1templado en agua 25,0 25,0 25,0 593,3templado en aceite 25,0 26,0 25,5 570,2

templado en agua revenido a 500ºC 0.5 hora 36,5 30,0 33,3 335,4

templado en agua revenido a 350ºC 0.5 hora 28,7 28,5 28,6 453,3

templado en agua revenido a 350ºC 1.0 hora 31,8 30,5 31,2 382,1

normalizado 42,0 41,5 41,8 212,7recocido 42,5 42,8 42,7 203,8

Se observa que las probetas templadas es agua presenta una mayor dureza con

respecto a las demás.

Las probetas que fueron recocidas presentan una dureza mucho menor con

respecto a las demás.

En el caso de los revenidos se observa que a menor temperatura y menor

tiempo se obtiene una dureza mayor como es el caso del templado en agua

revenido a 350° en media hora que supera a la probeta templada en agua

revenida a 350° en una hora.

En el temple del agua y del aceite se observa que la concentración de

martensita es mayor en el agua que en el aceite lo cual nos indica que el temple

del agua será más duro que el temple en aceite

Temple en agua Temple en aceite

Entre las probetas templadas al agua se observa que a menor diagonal principal

el valor de la dureza es mucho mayor debió a que se deforma menos en un área

de contacto menor.

Se recomienda realizar el ensayo de tratamientos térmicos con guantes y pinzas

de protección para retirar las probetas del horno.

Se recomienda realizar el ensayo en un ambiente aislado para evitar el olor de

las probetas al templarse.

BIBLIOGRAFIA

Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales. Smith, William F.

McGraw-Hill Interamericana.

Ciencia e ingeniería de los materiales. Askeland, Donald R. International

Thomson.

Tecnología de los materiales industriales. Lasheras Esteban, José Ma. Cedel.

Metalografía. Guliáev, A. P. Mir.

Metalografía y tratamiento térmico de los metales. Lajtin, Yu. M. Mir.

Tecnología del acero. Lasheras Esteban, José María. José O. Ávila Monteso.

Tratamientos térmicos de los aceros. Apraiz Barreiro, José. Dossat: Patronato

de Publicaciones de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales