Practica 8 Tratamiento Termico

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    25-Sep-2015

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<ul><li><p>1 </p><p>Facultad de Ingeniera </p><p> Grupo 7 </p><p>Integrantes: Grupo Terico: </p><p>lvarez Salazar Alan Said 3 </p><p>Hernndez Vzquez C. Alan 3 </p><p>Gonzlez Aldaco Rafael 3 </p><p>Vargas Hernndez Luis Alejandro 3 </p><p>Fecha de realizacin de la prctica: 10/04/15 Fecha de entrega: 08/05/15 </p><p>Laboratorio de Ingeniera de Materiales </p><p>Profesor: Ing. Martin Reyes Farias </p><p>Semestre 2015-2 </p><p> Prctica No.8 Tratamiento trmico </p></li><li><p>2 </p><p>ndice </p><p>OBJETIVOS3 </p><p>INTRODUCCION...3 </p><p>MATERIAL Y/O EQUIPO....5 </p><p>DESARROLLO...6 </p><p>RESULTADOS....8 </p><p>ANALISIS DE RESULTADOS10 </p><p>CONCLUSIONES .....11 </p><p>CUETIONARIO PREVIO12 </p><p>BIBLIOGRAFA13 </p></li><li><p>3 </p><p>Objetivo </p><p>El alumno conocer los tratamientos trmicos ms comunes, entendiendo su </p><p>fundamento bsico y sus efectos sobre los materiales y sus propiedades. </p><p>Introduccin </p><p>A travs de los tratamientos trmicos es posible modificar las propiedades de los </p><p>materiales, mediante alteraciones de su estructura, para as desempear con </p><p>garanta los trabajos demandados; las aleaciones de tipo ferroso son las que </p><p>mejor se prestan para ello. </p><p>El tratamiento trmico consiste en calentar el acero a una temperatura </p><p>determinada, mantenerlo a esa temperatura durante un cierto tiempo hasta que se </p><p>forme la estructura deseada y luego enfriarla a la velocidad conveniente. Los </p><p>factores temperatura-tiempo deben ser muy bien estudiados dependiendo del </p><p>material, tamao y forma de las piezas. </p><p>Con el tratamiento trmico conseguiremos modificar microscpicamente la </p><p>estructura interna de los metales, producindose transformaciones de tipo fsico, </p><p>cambios de composicin y propiedades, permitindonos conseguir los siguientes </p><p>objetivos: </p><p> Estructura de mejor dureza y maquinabilidad. </p><p> Eliminar tensiones internas y evitar deformaciones despus del </p><p>mecanizado. </p><p> Estructura ms homognea, mxima dureza y resistencia posible. </p><p> Variar algunas de las propiedades fsicas. </p><p>El tratamiento trmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que </p><p>pueda alcanzar las propiedades mecnicas para las cuales fue diseado.Este tipo </p><p>de tratamiento consiste en el calentamiento y enfriamiento del material en su </p><p>estado slido para cambiar sus propiedades fsicas. Con el tratamiento trmico </p><p>adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamao de grano, </p><p>incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dctil. </p></li><li><p>4 </p><p>Algunos de los tratamientos trmicos en los metales son: </p><p> Temple </p><p>El temple se utiliza para obtener un tipo de aceros de alta dureza con </p><p>microestructura martenstica. Se trata de elevar la temperatura del acero hasta </p><p>una temperatura cercana a 1000C y posteriormente someterlo a enfriamientos </p><p>rpidos o bruscos y continuos en agua, aceite o salmuera. </p><p>Al obtener aceros martensticos, en realidad, se pretende aumentar la dureza, el </p><p>problema es que el acero resultante ser muy frgil y poco dctil, porque existen </p><p>altas tensiones internas. </p><p> Revenido </p><p>El revenido es el tratamiento trmico que sigue al temple. Consiste en calentar la </p><p>pieza templada hasta cierta temperatura, para reducir las tensiones internas que </p><p>tiene el acero martenstico (de alta dureza). De esto modo, evitamos que el acero </p><p>sea frgil, sacrificando un poco la dureza. La velocidad de enfriamiento es, por lo </p><p>general, rpida. </p><p> Recocido </p><p>El recocido consiste en calentar un material hasta una temperatura de </p><p>transformacin austentica y posteriormente enfriarlo lentamente. Se utiliza, al </p><p>igual que el caso anterior, para aliviar esfuerzos internos producto del </p><p>endurecimiento por deformacin, los cuales son: </p><p> Eliminar tensiones del temple. </p><p> Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero. </p><p>Recocido se lleva a cabo de la siguiente forma: </p><p>1. Se mantiene la probeta de acero a la temperatura del horno </p><p>aproximadamente entre 45 a 60 minutos. </p><p>2. Se enfra gradualmente dentro del horno hasta temperatura ambiente. </p></li><li><p>5 </p><p> Normalizado </p><p>Este tratamiento se emplea para eliminar tensiones internas sufridas por el </p><p>material tras una conformacin mecnica, tales como una forja o laminacin para </p><p>conferir al acero, propiedades que se consideran normales de su composicin. El </p><p>normalizado se practica calentando rpidamente el material hasta una temperatura </p><p>crtica y se mantiene en ella durante un tiempo. A partir de ese momento, su </p><p>estructura interna se vuelve ms uniforme y aumenta la tenacidad del acero. El </p><p>medio de enfriamiento es a la atmsfera, una vez transcurrido el tiempo dentro del </p><p>horno (45 60 min). </p><p>Material y/o Equipo necesario </p><p>Material: </p><p> Aceite para temple. </p><p> Salmuera. </p><p> Agua. </p><p> Muestras de diferentes aceros. </p><p> Lijas. </p><p> Pulidora. </p><p> Almina blanca y almina gris. </p><p>Equipo: </p><p> Horno para tratamientos trmicos. </p><p> Pinzas. </p><p> Guantes de asbesto. </p><p> Soporte de cermica refractaria. </p><p> Devastadora. </p><p> Durmetro Rockwell. </p><p> Microscopio metalogrfico. </p></li><li><p>6 </p><p>Desarrollo de la prctica </p><p>Previo al tratamiento trmico, realizar las siguientes pruebas en la pieza de </p><p>trabajo: determinacin de la dureza, microestructura presente en el material (sin </p><p>tratamiento trmico). </p><p>Procedimiento para el tratamiento trmico: </p><p>1. Calentar el horno hasta alcanzar 850C. </p><p>2. Cuando se haya alcanzado la temperatura estimada colocar dentro del </p><p>horno la probeta. </p><p>3. Una vez colocadas las muestras de acero, dejar por un tiempo aproximado </p><p> de 30 minutos por cada pulgada de espesor. (Figura 2) </p></li><li><p>7 </p><p>4. Sacar la probeta del horno una vez que haya alcanzado la temperatura de </p><p>temple. </p><p>5. Introducir la probeta en aceite, agua o salmuera segn sea el caso. </p><p>Temple en Agua Temple en aceite </p><p>6. Determinar con el profesor el tipo de tratamiento trmico que ser aplicado </p><p>en cada probeta (recocido, temple, normalizado) y aplicar el procedimiento </p><p>correspondiente indicado en la introduccin. </p></li><li><p>8 </p><p>7. Posteriormente al tratamiento trmico de la probeta, realizar nuevamente el </p><p>estudio de dureza y metalografa. </p><p>Resultados </p><p>Realizar el estudio comparativo de los resultados obtenidos en las probetas antes </p><p>del tratamiento trmico y despus del tratamiento trmico (Perfil de durezas y </p><p>obtencin de imgenes de la microestructura). </p><p>Probeta temple en agua </p><p>*Antes del tratamiento trmico </p><p>A 200x despus del tratamiento trmico </p></li><li><p>9 </p><p>Probeta con temple en aceite </p><p>*Antes del tratamiento trmico </p><p>A 200x despus del tratamiento trmico </p></li><li><p>10 </p><p>Anlisis de los resultados </p><p>Para analizar los resultados contestar, las siguientes preguntas: </p><p>1.- Cul es el mecanismo por el cual los tratamientos trmicos cambian las </p><p>propiedades mecnicas de los metales? </p><p>A partir de que se calientan las piezas, sus elementos comienzan a excitarse y </p><p>tienden a moverse, lo cual causa que adquieran nuevas orientaciones </p><p>cristalogrficas, generando la aparicin de nuevos granos, y al momento de </p><p>enfriamiento se quedan en la posicin ltima que quedaron aunque no estuvieran </p><p>en equilibrio, en este sentido la velocidad de enfriado es un factor importante ya </p><p>que a mayor velocidad los tomos se contraen ms rpido provocando que haya </p><p>ms tensiones en la estructura y ms fuertes, a diferencia de que sea un proceso </p><p>lento de enfriamiento puesto que esto permite que los tomos quedan en los </p><p>niveles de energa ms bajos posibles provocando que no haya tantos tensiones </p><p>internas y por lo tanto no sea tan frgil pero menos duro. </p><p>2.- Qu cambios se presentan en la microestructura y por qu influyen </p><p>estos en las propiedades mecnicas? </p><p>El acomodo de los granos y el nmero de estos, como se puede apreciar en las </p><p>imgenes tomadas con el microscopio que se muestran, el nmero de granos </p><p>aument considerablemente a tal grado de que no se puede distinguir bien cada </p><p>grano, a diferencia de la imagen tomada anteriormente al tratamiento, en este </p><p>sentido, esto influye en las propiedades mecnicas como es la dureza ya que a </p><p>mayor nmero de granos es ms difcil que se pueda desplazar las dislocaciones </p><p>que es el mecanismo por el cual se deforman los materiales. Otro aspecto </p><p>importante es que cambio el grado de composicin dado que se ve ms cantidad </p><p>de martensita, que es tpico del temple. </p><p>Otro aspecto importante es que durante la observacin en el microscopio se not </p><p>que la pieza estaba fracturada, que de igual manera es algo lgico para el </p></li><li><p>11 </p><p>templado ya que como aumenta la dureza del material, lo hace tambin la tensin </p><p>interna del material lo que provoca que haya fracturas en la estructura. </p><p>Conclusiones y/o comentarios </p><p>Elaborar de acuerdo a los resultados obtenidos las conclusiones y/o comentarios </p><p>pertinentes. </p><p>Alavez Salazar Alan Said </p><p>Hemos podido observar que el objetivo que se persigue con los tratamientos </p><p>trmicos es el mejorar las propiedades de las piezas metlicas, mediante la </p><p>modificacin de su estructura interna o superficial, para soportar las condiciones </p><p>de trabajo, as como prolongar la vida y seguridad de funcionamiento </p><p>Gonzlez Aldaco Rafael </p><p>Primeramente podemos mencionar que en esta prctica se hizo evidente el gran </p><p>potencial de los tratamientos trmicos, ya que es una manera para poder hacer </p><p>que un material cambie en cierto grado sus propiedades, como el grado de </p><p>dureza, fragilidad, etc; que puede ser muy til para poder adecuar a los materiales </p><p>para los fines que se vayan a utilizar, adems de considerar qu tipo de </p><p>tratamiento trmico utilizar, ya que cada uno de estos nos da como resultado que </p><p>el material adquiera un cierto grado de cambio en sus propiedades diferentes. En </p><p>este sentido fue el caso del experimento que hicimos en clase, al aplicarle </p><p>templado a la probeta aument la dureza, pero se volvi muy frgil debido a las </p><p>fuerzas internas en el material </p><p>Hernandez Vazquez C. Alan </p><p>Debido a la variedad de los tratamientos trmicos es importante saber y distinguir </p><p>las diferencias y caractersticas que se obtienen con cada uno de los diferentes </p><p>tipos de tratamientos trmicos, ya que podemos obtener mejor resultado sabiendo </p><p>aplicar cada uno de ellos y entender los procedimientos bsicos que este encierra </p><p>para un mejor trabajo. </p></li><li><p>12 </p><p>Cuestionario previo </p><p>1. Qu son los tratamientos trmicos? Cul es la metodologa para </p><p>aplicarlos? </p><p>Se conoce como tratamiento trmico al conjunto de operaciones de calentamiento </p><p>y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de </p><p>permanencia, velocidad, presin, de los metales o las aleaciones en estado slido, </p><p>con el fin de mejorar sus propiedades mecnicas, especialmente la dureza, la </p><p>resistencia y la elasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento </p><p>trmico son, bsicamente, el acero y la fundicin, formados por hierro y carbono. </p><p>Tambin se aplican tratamientos trmicos diversos a los cermicos. </p><p>2. Qu aplicaciones tienen los tratamientos trmicos? </p><p>Son operaciones para mejorar las propiedades fsicas y en ocasiones qumicas, de </p><p>un material metlico o no, usando para ello hornos de atmsfera controlada o </p><p>llama directa. </p><p>3. Cul es la temperatura que se debe aplicar para el tratamiento </p><p>trmico de los aceros? </p><p>Tabla de temperaturas para revenido de acero endurecido Color Grados C Tipos </p><p>de aceros Paja claro 220 Herramientas como brocas, machuelos Paja mediano </p><p>240 Punzones dados y fresas Paja oscuro 255 Cizallas y martillos Morado 270 </p><p>rboles y cinceles para madera Azul oscuro 300 Cuchillos y cinceles para acero </p><p>Azul claro 320 Destornilladores y resortes </p><p>4. Mencionar los principales cuidados que se deben de considerar al </p><p>trabajar con hornos para tratamiento trmico. </p><p> Seguir las instrucciones impartidas por el monitor para la realizacin </p><p>correcta de la prctica y tener conocimiento previo del contenido de sta. </p><p> Utilizar los elementos de proteccin personal asignados para esta prctica: </p><p>Guantes de Carnaza, Delantal de cuero, Careta y Pinzas para manipular la </p><p>pieza metlica a la cual se le va a realizar tratamiento trmico. (ste ensayo </p></li><li><p>13 </p><p>se desarrolla manejando piezas y el horno a temperaturas elevadas, </p><p>aproximadamente entre 500 C y 900 C). </p><p> Mantener mangas y cabellos recogidos. Evitar el uso de manillas o </p><p>cualquier elemento que implique riesgo durante la realizacin de la prctica. </p><p> Identificar el tratamiento trmico que se va a realizar con anticipacin: </p><p>Temple, Revenido Recocido. </p><p>Bibliografa </p><p> Donald R. Askeland, Ciencia e Ingeniera de los Materiales, </p><p>Iberoamericana. </p><p> http://www.ecured.cu/index.php/Tratamiento_t%C3%A9rmico_de_los_metal</p><p>es </p></li></ul>