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LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TERMICOS

TEMPLE DE ACERO 1040 CON AUSTENIZACION COMPLETA

WILSON JAVIER PINEDA LOPEZCOD.201310245

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIOERIA METALURGICATUNJA2016

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LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TERMICOS

TEMPLE DE ACERO 1040 CON AUSTENIZACION COMPLETA

WILSON JAVIER PINEDA LOPEZCOD.201310245

Mgs. MONICA MELGAREJO

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIOERIA METALURGICATUNJA2016

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TABLA DE CONTENIDO

1. TAMAO DE GRANO ....................................................................................... 4

2. FASES PRESENTES ........................................................................................ 7

3. ANALISIS DE CARBUROS ............................................................................. 11

4. DUREZAS ....................................................................................................... 12

5. ANALISIS DE RESULTADOS GENERALES .................................................. 13

6. CONCLUSIONES ............................................................................................ 13

BIBLIOGRAFA ...................................................................................................... 14

INFOGRAFIA ......................................................................................................... 14

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1. TAMAO DE GRANO

TRANSVERSALANTES DEL TRATAMIENTO DESPUES DEL TRATAMIENTO

125.5 intercepcionesImagen1.Fuente. Autor 185.5 intercepciones

Imagen2.Fuente. Autor

Ni=125.5 (granos interceptados)

= NiLM

= .

= 25.1

= (6.643856) 3.288

= 6.01 ( )


= NiLM

= .

= 37.1

= (6.643856) 3.288

= 7.13 ( )ANLISIS DE RESULTADOSSe observa un tamao de grano iguala 5.79, tambin como podemosobservar una zona blanca similar ahojuelas de perlita. El tamao de granose determin mediante norma ASTME-1121

ANLISIS DE RESULTADOSSe observa que despus deltemple el tamao de grano de esteacero AISI 1040 cambiohacindose ms pequeo queantes del tratamiento de templerespectivamente, adems de

observarse mas homogeneidadentre los granos presentes,adems de aparecer un nuevomicro constituyente llamado

1Norma ASTM E112 American Society for Testing and Materials Standard Test methods for determining

Average Grain Size. Pag 9-11

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martencita que da muy buenaspropiedades fsicas como dureza.El tamao de grano se hizomediante mtodo de intercepcin

segn norma ASTM E-112

Qu diferencias encontr entre el tamao de grano antes y despus deltratamiento trmico? Se observa que efectivamente hay cambio en eltamao de grano pues el tamao de grano luego del tratamientodisminuyo, adems de observarse que se homogeniza y no se ve ladiferencia entre los granos como lo es antes del tratamiento donde seobserva que los granos de perlita (zona oscura) tiende a tener granos msgruesos y notorios que la ferrita (zona clara).

Si encontr cambios en el nmero de tamao de grano despus de la

aplicacin del tratamiento trmico, explique metalrgicamente por qusucedieron. Se produjo cambio debido al cambio brusco de temperatura,pues cuando este acero se lleva por encima de la temperatura crtica ytenindolo durante cierto tiempo, se transforma en austenita, y al enfriarsebruscamente no permite tener la trasformacin adecuada imposibilitandoque crezca de forma equiaxial y esto hace que forme otro microconstituyente en este cao martensita con propiedades y tamao de granomuy diferente.

LONGITUDINALANTES DEL TRATAMIENTO DESPUES DEL TRATAMIENTO

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120.5 IntercepcionesImagen3. Fuente. Autor

196.5 IntercepcionesImagen4. Fuente. Autor


=NiL

M=

.

= 24.1

= (6.643856) 3.288

= 5.89 ( )


=NiL

M=

.

= 39.3

= (6.643856) 3.288

= 7.30 ( )

ANLISIS DE RESULTADOSSe observa un tamao de granorelativamente similar en ambasmicrografas tanto longitudinal comotransversal.

ANLISIS DE RESULTADOSEl tamao de grano disminuyo comose esperaba y es muy similar aldeterminado en la micrografatransversal.

Que diferencias encontr entre las micrografas tomadas en cortetrasversal a las tomadas en corte longitudinal?Se observa un pequeo cambio en el tamao de grano, adems de unpequeo cambio en la forma de estos, por lo dems tambin cabe resaltarque esto es probable porque al atacar la probeta en la cara transversalesta no alcanzo el atacado ms adecuado.

Calcule en porcentaje la diferencia: La diferencia para antes deltratamiento es de 2.01% y para despus del tratamiento 2.35% esto paralas diferencias que hubo entre el tamao de grano. Este porcentaje espequeo podra decirse que aceptable.

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2. FASES PRESENTES

ANTES DEL TRATAMIENTO DESPUES DEL TRATAMIENTO

Imagen5. Fuente: Autor Imagen6. Fuente: Autor

% =0,8 0,40

0 , 8 0 100 = 50%

% =0,40 0

0,8 0 100 = 50%

Se observa una composicin de lamicroestructura de mayor cantidadde martensita (mayor al 70%) puesse ve la mayor parte de lamicroestructura compuesta porlaminas en forma de agujas,tambin se observa los lmites degrano oscuros y algunos carburosencerrados en crculos rojos.

ANLISIS DE RESULTADOS

Segn el diagrama Fe-C imagen 7 yla lnea por la cual se presenta elanlisis de faces se puede decir queel porcentaje de perlita es igual al deferrita sin embargo como vemos en lamicrografa no es del todo verdadeste anlisis.

Imagen 1. Diagrama hierro carbono parahacer anlisis de fases presentes

ANLISIS DE RESULTADOS

En la micrografa a 500X seobserva una fase presente que esla martensita que se encuentra entoda la masa y se presenta enforma de agujas formando un zig-zag a 60, de igual manera sepresentan carburos sealados encrculos rojos. Se puede decir queel tratamiento estuvo bien realizado,debido a que esta microestructurade martensita se presenta luego de

que los aceros hayan tenido untemple.

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Fuente. Blog Diagrama Hierro-Carbono2

Explique metalrgicamente el tipo de trasformacin de fase que se produjodebido a la aplicacin del tratamiento trmico (utilice diagrama).

El temple consiste en llevar al acero a una temperatura por encima de Ac3(55C aproximadamente) para trasformar la perlita y la ferrita en unaestructura de austenita y posteriormente enfriada rpidamente en agua oaceite formando un nuevo microcostituyente (martensita) esto debido a quela trasformacin es tan rpida y brusca que no da tiempo de tomar lamicroestructura anterior.

Adems esta trasformacin est influenciada por la temperatura de temple, eltiempo de mantenimiento a ella y la forma de enfriamiento.

Si la temperatura de temple es demasiado alta, se forma una martensita deagujas gruesas como consecuencia de la falta de grmenes y lo mismoocurre si el tiempo de mantenimiento es demasiado largo. Durante estatrasformacin tambin hay cambio de estructura cristalina de FCC,austenita, a BCT, martensita, adems que la composicin no ha de cambiar3

En la Imagen 8 observamos una franja oscura que se refiere a la temperatura

del diagrama Fe-C por la cual debe pasar para que haya la presencia deaustenita y se puede realizar este tratamiento correctamente. En la Imagen 9observamos el diagrama TTT en el cual se calcula las temperaturas detrasformacin para poder realizar el temple y por ltimo la Imagen 10

2http://carlossaiz.blogspot.Gmez, 2012

3Disponible en internet: http://www.utp.edu.co/~dhmesa/pdfs/clase9ttteoria.pdf

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presenta el grafico caracterstico del temple realizado donde se muestra elcambio brusco de temperatura en un pequeo tiempo.

Imagen 2. Seccin del diagrama Hierro carbono, se muestra la zona de austenizacin

Fuente. Metalografa y Tratamientos Trmicos4

4Disponible en internet: http://www.frro.utn.edu.ar_metalografia/10-Temple_y_Revenido_v2.pdf

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Imagen 9 Diagrama TTT para un acero no aleado con 0.4% de C

.

Fuente: Tratamientos termicoos de los aceros.3

Imagen 3. Grafico del Temple realizado

Fuente. Metalografa y Tratamientos Trmicos4

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3. ANALISIS DE CARBUROS


Imagen11.Fuente: Autor Imagen12.Fuente: Autor

Antes del tratamiento no seobservan carburos debido a lascondiciones del tipo de acero(hipoeutectoide)

Como se puede observar haypresencia de carburos distribuidosuniformemente en la estructura.

ANLISIS DE RESULTADOSComo es de notar en este tipo deaceros no presente carburos

disueltos o no se observan en lamicroestructura, sin embargo seobservan unos puntos que puedenser posibles incrustaciones.

ANLISIS DE RESULTADOSSe presentan carburos debido alrpido enfriamiento por el que las

probetas pasan, pues esto hace queaparezcan tomos libres de carbonoque no alcanzan a formar elconstituyente que debera y que alfinal termina formando los carburos.

Todos los aceros presentan carburos? Explique No todos los acerospresentan carburos generalmente presentan carburos los aceros dealta aleacin y con porcentaje de carbono mayor a 0..sin embargo a

veces se presenta en aceros con 0.3 de C y por ejemplo en nuestrocaso este acero despus de pasar por un tratamiento trmico sedisuelven por la presencia da tomos libres de carbono.

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4. DUREZAS

TRANSVERSAL


Imagen13.Fuente: Autor.

Imagen14.Fuente: AutorLa dureza se trabaj en escalaRockwell C con carga de 1471 N eidentador de diamante y bajo norma

ASTM E18-05dando como resultadolo siguiente:

23.5 + 20.5 + 22.5

3= 22.16

Dureza tomada segn norma ASTME18-035(RHC)

56 + 58 + 57

3= 57

Anlisis de resultados

La dureza es una durezarelativamente baja caracterstica deeste tipo de aceros.

Anlisis de resultadosSe observa que al cambiar lamicroestructura luego deltratamiento se obtuvo una durezamayor tal y como debe ser pues lamartensita es uno de losmicrocostituyentes ms duros.

5Norma ASTM E18 American Society for Testing and Materials Standard This test method describes the setup and procedure for

determining the Rockwell Hardness.

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Explique metalrgicamente y/o fsicamente el cambio de durezas (sise presenta) en el acero despus de la aplicacin del tratamientotrmico y su influencia en las propiedades mecnicas del material.

La dureza cambia debido al cambio alotrpico que presenta el aceroen el proceso de temple pues por encima de la temperatura A3 laestructura del hierro pasa toda a austenita y al enfriarse rpidamenteevita la nariz de transformaciones que se ve en el diagrama TTT yesto hace que pase a martensita y la martensita es ms dura que laferrita y la perlita que son los microconstituyentes de este tipo deacero en condiciones normales. Adems que aparecen algunoscarburos y el tamao del grano es ms pequeo y esto ayuda amejorar su dureza.

5. ANALISIS DE RESULTADOS GENERALES

Se puede observar que el temple se llev acabo correctamente, pues laspropiedades del acero cambiaron como se pretenda. Tambin se observa que eltemple en salmuera es mejor que en agua sola pues es menos probable queaparezcan grietas.

Durante la prctica al hacerse el ensayo o tratamiento dos veces se observ ycomparo la diferencia que hay cuando se deja el tiempo necesario, adems deque el temple tambin se hizo en agua y esto produjo grietas en las probetas, astambin como un cambio en durezas en el ensayo errneo que se hizo pero no seanexa en el presente ensayo debido a que como se mencion antes estaba malhecho.

6. CONCLUSIONES

Se llev acabo un tratamiento de temple adecuado pues losresultados fueron los esperados.

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El tratamiento con agua y sal es mejor porque cuando se hizo esteno hubo grietas como en sola agua.

El temple hace que los aceros aumenten su dureza y disminuya eltamao de granos.

BIBLIOGRAFA

Norma ASTM E112 American Society for Testing and Materials Standard Testmethods for determining Average Grain Size.

Norma ASTM E18 American Society for Testing and Materials Standard This

test method describes the setup and procedure for determining the RockwellHardness

INFOGRAFIA

http://www.utp.edu.co/~dhmesa/pdfs/clase9ttteoria.pdf

http://carlossaiz.blogspot.com.co/2012/12/diagrama-hierro-carbono.html

http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/mecanica/5_anio/metalografia/10-

Temple_y_Revenido_v2.pdf. (s.f.). Obtenido de http://www.frro.utn.edu.ar

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Tratamientos Trmicos de los aceros( Obtenido de

http://www.utp.edu.co/~dhmesa/pdfs/clase9ttteoria.pdf.

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