Grfica Templabilidad obtenidaAcero 1Dureza HRC

05101520253035404550

Grfica Templabilidad obtenida Acero 2Dureza HRCDureza HRC

1234567891011

LABORATORIO ENSAYO JOMINY

PRESENTADO POR:CRISTHIAN ALEXANDER NARANJO R. - 065081059DIEGO ALEJANDRO RODRGUEZ. 065081058SEBASTIN QUINTEROBELTRAN. - 065081048

PRESENTADO A:ING. ANTONIO JUNCO SNCHEZ

BOGOT DC.UNIVERSIDAD LIBREFACULTAD DE INGENIERAINGENIERA MECNICA07/11/2012INTRODUCCIN

En el trabajo presentamos las bases fundamentales de un ensayo Jominy en la cual sellev a cabo una prctica de laboratorio en la que se realiz todo el protocolo que exige el mismo para su realizacin.A travs de este ensayo obtuvimos algunos datos importantes de dos aceros (1045 4140) en los cuales observamos a travs de algunas mediciones las caractersticas de templabilidad que tenan los mismos.

http://www.dimf.upct.es/personal/MM_I/Practicas%20Materiales.pdf?#zoom=81&statusbar=0&navpanes=0&messages=0OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Realizar el tratamiento trmico Jominy caracterizando su templabilidad y diferentes variables dependientes e independientes del proceso.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinarlas propiedades mecnicas y cambios de las mismas una vez realizado el ensayo en el material especificado.

Evaluar la templabilidad a travs de la representacin de la dureza Rockwell C, en funcin de la distancia al extremo enfriado para dos probetas;Acero 4140 y 1045.

Trazar un diagrama que relacione la disminucin de dureza con la variacin de la distancia al extremo templado.

Posponer la grfica de templabilidad obtenida en el ensayo, con la grfica estandarizada para estos dos tipos de acerospara este ensayo.

MARCO TERICO

ENSAYO JOMINY

Jominy es un ensayo estndar el cual mide cuantitativamente el respectivo endurecimiento de los aceros; procedimiento el cual fue adoptado por la American Society for Testing and Materials (ASTM), identificado como mtodo A255 y por la Society of Automotice Engineers (SAE).Este ensayo consiste en templar una probeta estandarizada de un acero estudiado y respectivamente identificado; elevando su temperatura a (900C) aproximadamente para transformar toda la masa en austenita, enfrindola posteriormente mediante un chorro de agua con caudal constante y a una temperatura especificada, enfriando nicamente su cara inferior y la cual por medio de conduccin va a ser enfriada totalmente; la cara inferior enfra la probeta de forma longitudinal, actuando como superficie templante,apareciendo un gradiente de velocidades de enfriamiento desde la mxima velocidad en el extremo templado (inferior), a la mnima en el extremo superior.Una vez que la probeta se haenfriado a temperatura ambiente, se desbasta una tira de 0,4 milmetros de espesor y se determina la dureza a lo largo de los 50mm primeros de la probeta. En los primeros 12,5mm las lecturas de dureza se toman a intervalos de 1,6mm y en los 37,5mm siguientes cada 3,2mm. Despus se traza una curva de templabilidad representando los valores de dureza en funcin de la distancia al extremo templado.Estas curvas se denominan curvas de Jominy o de templabilidad. Mientras ms inclinada sea la curva menos templable es el acero. La curva detemplabilidad asegura quesi la dureza disminuye rpidamenteconforme nos alejamos del extremo templado, el acero tendr una templabilidadbaja, mientras que los aceros cuyas curvas son casi horizontales sern de alta templabilidad, esdecir, susceptibles de endurecerse rpido cuandosufren temple.Es preciso identificar la respectiva definicin de templabilidad adoptada especficamente para este ensayo trmico; la cual es definida como la propiedad que determina la profundidad y la distribucin de la dureza inducida por el enfriamiento desde la zona o condicin austentica.

http://2marias.tumblr.com/post/14505261337/el-temple

DIMENSIONES RECOMENDADASPROBETA PARA ENSAYO JOMINY (mm)

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REPRESENTACIN ENSAYO JOMINY

Ensayo Jominyhttp://2marias.tumblr.com/post/14505261337/el-temple

CURVA CARACTERSTICA TEMPLABLIDAD ENSAYO JOMINYEnsayo Jominyhttp://2marias.tumblr.com/post/14505261337/el-temple

EJEMPLO DE UNA CURVA JOMINY PARA DIFERENTES ACEROS

http://copernico.escuelaing.edu.co/lpinilla/www/protocols/MATE/TRATAMIENTO%20TERMICO%20rev1.pdf

CORRELACIN ENTRE TEMPLABILIDAD E INFORMACIN DEL ENFRIAMIENTO CONTNUO DEL ACERO DE COMPOSICIN EUTECTOIDE.

(Adoptado de H. Boyer, Editor, Atlas of Isothermal Transformation and Cooling Transformation Diagrams, American Society of Metalls 1977. P. 376)

http://es.scribd.com/doc/60364466/24/Ensayo-Jominy

CARACTERSTICAS DE LOS ACEROS

COMPOSICIN QUMICA%CSiMnCrMoNiDureza HRC

4140 Bonificado0.40.40.750.80.1528 a 32

10450450.30.70.030.0356 a 58

DIAGRAMAS TTTACERO 4140

ACERO 1045

PROPIEDADES Y APLICACIONESACERO 41401. Descripcin:es un acero mediocarbono aleado con cromo y molibdeno de alta templabilidad y buena resistencia a la fatiga, abrasin e impacto. Este acero puede ser nitrurado para darle mayor resistencia a la abrasin. Es susceptible al endurecimiento por tratamiento trmico.2. Normasinvolucradas:ASTM 3223. Propiedades mecnicas:Esfuerzo a la fluencia: 690 MPa (100 KSI)Esfuerzo mximo: 900 - 1050 MPa (130 - 152 KSI)Elongacin mnima 12%Reduccin de rea mnima 50%

4. Usos:se usa para piones pequeos, tijeras, tornillode alta resistencia, esprragos, guas, seguidores de leva, ejes reductores, cinceles.

ACERO 1045

1. Descripcin:es un acero utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarios en condicin de suministro. Este acero medio carbono puede ser forjadocon martillo. Responde al tratamiento trmico y al endurecimiento por llama o induccin, pero no es recomendado para cementacin o cianurado. Cuando se hacen prcticas de soldadura adecuadas, presenta soldabilidad adecuada. Por su dureza y tenacidad es adecuado para la fabricacin de componentes de maquinaria.

2. Normas involucradas:ASTM A108

3. Propiedades mecnicas: Esfuerzo de fluencia 310 MPa (45000 PSI)Esfuerzo mximo 565 MPa (81900 PSI)Elongacin 16% (en 50 mm)Reduccin de rea (40%)Mdulo de elasticidad 200 GPa (29000 KSI)Maquinabilidad 57% (AISI 1212 = 100%)

4. Usos:los usos principales para este acero es piones, cuas, ejes, tornillos, partes de maquinaria, herramientas agrcolas y remaches.

PROCEDIMIENTO

Consiste en:

Conocer el tipo de tratamiento que se va a llevar a cabo en la prctica.

Conocer e identificar las propiedades ms importantes del material al cual se le va a realizar el tratamiento trmico.

Determinar la temperatura que exige el tratamiento trmico de acuerdo al material escogido, para realizar con xito la prueba y verificar que el horno elctrico est a la temperatura exigida por la prueba.

Configurar el Durmetro de acuerdo con el material seleccionado, la escala adecuada, para llevar a cabo la prctica. En donde se utilizar un penetrador HRC (punta de diamante, cnico), con una base en V.

Preparar una probeta cilndrica de 25 mm de dimetro y 100 mm de longitud con una cabeza de apoyo o pestaa de 3mm, de un acero previamente estudiado y definida su composicin.

Se debe introducir la probeta al horno por un tiempo mayor o igual a 15 minutos. En esta actividad es fundamental el uso de los elementos de proteccin personal establecidos pues las temperaturas de trabajo son altas.

Luego de dejar lapieza en el horno elctrico el tiempo necesario para realizar con xito la prctica, se procede a sacarla con la ayuda de unas pinzas e inmediatamente se coloca en el elemento escogido para enfriarla segn el tratamiento y el material que se est trabajando.

Luego de dejar enfriar la pieza durante el tiempo necesario, se procede a sacarla de la sustancia o medio de enfriamiento utilizado, cerciorando primero que la probeta se encuentre a una temperatura la cual no cause quemaduras, y se limpia debidamente la pieza eliminando escoria.

Con la probeta debidamente lijada, limpia y sin escoria, se procede a hacer la toma de datos o mediciones de dureza final

Una vez terminada la prueba, se deben colocar todos los elementos utilizados en su respectivo sitio,y se debe dejar el lugar limpio y en orden.

Se debe realizar el debido estudio de las durezas representadas en el ensayo, realizando una comparacin con las grficas estandarizadas para el tipo de acero trabajado y determinar conclusiones.

http://copernico.escuelaing.edu.co/lpinilla/www/protocols/MATE/TRATAMIENTO%20TERMICO%20rev1.pdf

IMGENES PROCEDIMIENTO ENSAYO JOMINY (LABORATORIO TRATAMIENTOSTRMICOS UNIVERSIDAD LIBRE)

MRGEN DE ERROR

En cuanto al margen de error se clasifican las siguientes incidencias que se pudieron haber cometido en el ensayo:

Retirar las probetas del hornoantes del color apropiado.

Mala adaptacin y precisin en el tiempo de retiro del horno y colocacin en el equipo de ensayo.

Mal formacin de la sombrilla en la cara inferior de la probeta segn norma (ASTM A255).

Realizacin del ensayo de dureza cada 5 mmy no a 1/16 de longitud segn como lo estipula la norma.

Adaptacin del caudal de agua.

EQUIPOS EMPLEADOS

http://www.tecnodalvo.com.ar/img/productos/horno_mufla_g.jpgHORNO ELCTRICO

CHORRO DE AGUA

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b0/Ensayo_jominy2.JPG/300px-Ensayo_jominy2.JPG

DURMETROhttps://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQBxVDEchGm2wpFot28IdLTZZ2Sga4tPtsmvW4ieUgDu5ZQt2OlSw

SISTEMAS DE PROTECCINhttps://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR9GaOHxWpJ7Py2UQYr11lLWGfsnKy1B7aw-l6-0mwAVADpIVtxhttps://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRRbEppiLExms3QUCmJQibq28D97-bjkKJyguCycLRsOfbAHfLbGuantes IndustrialesPinzas para sacar probeta del Horno

Dato NLONGITUD(mm)Dureza HRC

1021,3

2530,67

31032,4

41532,12

52033,65

62532,65

73034,6

83538,87

94039,03

104544

115046,97

PROMEDIO35,11

DATOS RECOPILADOS

(LABORATORIO TRATAMIENTOS TRMICOS UNIVERSIDAD LIBRE)

Material:ACERO 1045Unidad de Dureza:Rockwell CTemperatura exigida por el tratamiento:Dureza alcanzada (por tablas): 46,97 HRC

Dureza HRC

Longitud (mm)

Dato NLONGITUD(mm)Dureza HRC

1010,9

2512,65

31012,62

41510,32

52011,42

62513,82

73014,32

83515,3

94021,95

104524,27

115021,52

promedio15,37

Material:ACERO 4140Unidad de Dureza:Temperatura exigida por el tratamiento:Dureza alcanzada (por tablas): 24.27 HRC

Dureza HRC

Longitud (mm)

CURVA JOMINY REAL

http://materias.fi.uba.ar/7201/TRATAMIENTOS%20TERMICOS.pdf

CURVAS DEVELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO JOMINY (AGUA)http://materias.fi.uba.ar/7201/TRATAMIENTOS%20TERMICOS.pdf

GLOSARIO

DUREZA:Es la oposicin que ofrecen los materiales a alteraciones comola penetracin, la abrasin, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras. Tambin puede definirse como la cantidad de energa que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho ms difcil de rayar.DURMETRO:Undurmetroes un aparato que mide ladurezade los materiales,existiendo varios procedimientos para efectuar esta medicinhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/Dur%C3%B3metro_Rockwell.jpg/220px-Dur%C3%B3metro_Rockwell.jpgIDENTADOR:El identador o penetrador usado es una bola deacero templadode diferentes dimetros. Paralos materiales ms duros se usan bolas decarburo de tungsteno.https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTMn1cmh7w-1v7g4zYfOINyAjsSyFQFXtTDmxzQ-lLwaVZOmrfyuQ

HORNO ELCTRICOhttps://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQw5SP62pa3PLe_8AhakBptvN4ky969mYD8Fd_M8bYhM-VqXvTvTEMPLABILIDAD:La templabilidad est determinada porla profundidad y distribucin de la dureza en el interior de las piezas templadas, es decir, la profundidad de temple que se alcanza en una pieza de acero.

CONCLUSIONES

Atravs del ensayo Jominy no se pudieron observar claramente latemplabilidad real de los aceros estudiados debido a factores que intervinieron durante el ensayo, los factores que posiblemente no fueron los adecuados son: Temperatura de calentamiento, caudal de agua, distancia de la probeta al chorro de agua.

Esto nosgenero cambios drsticos a la hora de medir las durezas a lo largo de nuestra probeta.Por medio del ensayo podemos llegar a la conclusin de que la calidad de los aceros estudiados no es la adecuada por lo que sugerimos un ensayo ms riguroso, para que nuestra conclusin sea fehaciente.

Pudimos observar y cuantificar que las durezas dadas por el fabricante comparadas con las dadas por el fabricante dan muy por debajo por lo que llegamos a la conclusin de que el fabricante no esta ofreciendo el acero con las caractersticas reales.

BIBLIOGRAFA

http://www.utp.edu.co/~publio17/laboratorio/e_jominy.htm

http://copernico.escuelaing.edu.co/lpinilla/www/protocols/MATE/TRATAMIENTO%20TERMICO%20rev1.pdf

http://2marias.tumblr.com/post/14505261337/el-temple

http://copernico.escuelaing.edu.co/lpinilla/www/protocols/MATE/TRATAMIENTO%20TERMICO%20rev1.pdf

http://es.extpdf.com/ensayo-jominy-pdf.html

http://www.dimf.upct.es/personal/MM_I/Practicas%20Materiales.pdf?#zoom=81&statusbar=0&navpanes=0&messages=0

http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ_EGQPclGspGyHglYBwJSLYL8i7Ox8NOovKuhgeS9lvOIju-7VfQ