Metafisica

TRATAMIENTOS TERMICOS -RECOCIDO-NORMALIZADO-TEMPLE-REVENIDO TRATAMIENTOS MECANICOS -EN FRIO-EN CALIENTE TRATAMIENTO TERMOQUIMICO CEMENTACION – NITRURACION -CARBONITRURACION- TITANURACIONIMPORTANCIA DE TRAT. TERM. OPORTUNIDAD DE CONFERIRLES PROPIEDADESDE MAYOR CONSISTENCIA AL ACERO Y OTROS MATERIALES. TRAT, TERM, MODIFICAN  – LA CONSTITUCION AL VARIAR EL ESTAOD EN EL QUE SE ENCUETRA EL CARBONO Y ESTADO ALOTROPICO DEL HIERRO  – LA ESTRUCTURA AL VARIAR EL TAMAÑO DE GRANO  – EL ESTADO MECANICO AFECTADO POR LAS TENSIONES CARACT. MECANICAS – MECANICAS – MAQUINABILIDAD (FACILIDAD PARA EL PROCESO DE MECANIZADO POR ARRANQUE DE VIRUTA) – TENACIDAD (CAPACIDAD PARA ABSORBER ENERGIA SIN PRODUCIR FISURAS) – DUREZA (RESIST AL DEJARSE PENETRAR) – RESIST AL DESGASTE FASES AUSTENITA, FERRITA, CEMENTITA, MICROCONSTITUYENTE PERLITA, LEDEBURITA, BAINITA, MARTENCITA. TRATAMIENTO RECOCIDO FINALIDAD PRINCIPAL EL ABLANDAR EL ACERO, ELIMINAR LAS TENSIONES INTERNAS QUE SIGUE A UN TRABAJO EN FRIO TRATAMIENTO REVENIDO SE APLICA A LOS ACEROS EN ENDURECIDOS PARA REDUCIR SU FRAGILIDAD INCREMENTAR SU DUCTIBILIDAD Y TENACIDAD TRATAMIENTO NORMALIZADO - CONSISTE EN CALENTAR 50 °C ARRIBA DE LA T° CRITICA HASTA CONVERTIRSE EN AUSTENITAEMFRIAR EN EL AIRE  – SE LE REALIZA A LOS MATERIALES Q SUFRIERON UN TRATAMIENTO DEFECTUOSO. VIOLENTAMENTE TEMPLADO CALENTAR A 50 °C ARRIBA DE LA T° CRITICA Y ENFRIARLO VIOLENTAMENTE (CORRIENTE DE AIRE, AIRE, SALMUERA, ACEITE, METALES FUNDIDOS) TEMPLE Y REVENIDO  – OBJETIVOS (ENDURECER Y AUMENTAR LA RESISTENCIA)  – METODO (CALENTAMIENTO HASTA AUSTENIZACION COMPLETA HIPOEUTECTOIDES E INCOMPLETA HIPEREUTECTORIDES Y ENFRIAMIENTO MUY RAPIDO) REVENIDO – REVENIDO  – OBJETIVO (MEJORAR LA TENACIDAD DE LOS ACEROS TEMPLADOS, AUMENTAR LA TENACIDAD – METODO (CALENTAMIENTO HASTA LA AUSTENIZACION INCOMPLETA Y ENFRIAMIENTO AL AIRE TRATAMIENTO ESPECIALES SON TRATAMIENTOS TERMOQUIMICOS, CAMBIO DE ESTRUCTURA DEL ACERO, CAMBIOS EN LA COMPOSICION QUIMICA.  – CEMENTACION (SOLIDA) – NITRURACION (GASEOSA) – CIANURACION (LIQUIDA) – CARBONITRURACION (GASEOSA) – TEMPLE SUPERFICIAL AUT ENIZACION TRATAMIENTO ISOTERMICO – ISOTERMICO – METODO (CALENTAMIENTO HASTA AUTENIZACION COMPLETA ENFRIAMIENTO CON TRANSFORMACION ISOTERMICA, AUSTEMPERING, MARTEMPERING, RECOCIDO ISOTERMICO CURVA TIEMPO-TEMPERATUR-TRANSFORMACION - LA CURVA TTT MUESTRA CÓMO LA VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO AFECTA LA TRANSFORMACIÓN DE AUSTENITA [γ] EN

VARIAS FASES POSIBLES. LAS FASES SE PUEDEN DIVIDIR EN: 1) A VELOCIDADES LENTAS DE ENFRIAMIENTO SE TRANSFORMA EN FERRITA [α] Y CEMENTITA [Fe3C] O PERLITA [α +Fe3C]. 2) A VELOCIDADES RÁPIDAS DE ENFRIAMIENTO SE TRANSFORMA EN MARTENSITA [α+γ]. TRAT. TERM. TEMPLE  OBJ: FORTALECER EL ACERO ENDURECIDO Y AUMENTAR SU RESISTENCIA MECÁNICA, DISMINUIR LA PLASTICIDAD Y LA TENACIDAD, AUMENTAR LA DUREZA Y RESISTENCIA MECÁNICA, TRANSFORMANDO TODA LA MASA EN AUSTENITA CON EL CALENTAMIENTO Y DESPUÉS, POR MEDIO DE UN ENFRIAMIENTO RÁPIDO LA AUSTENITA SE CONVIERTE EN MARTENSITA MEDIOS DE ENFRIAMIENTO: ACEITES. SE USAN CASI EXCLUSIVAMENTE LOS ACEITES MINERALES, EL CALOR ESPECIFICO, PUNTO DE EBULLICION CALOR EVAPORACION CONDUCTIVIDAD TERMICA Y VISCOSIDAD JUEGAN UN PAPEL IMPORTANTE, ESTOS ACEITES SON LIQUIDOS TRASLUCIDOS CUYO COLOR PUEDE CAMBIAR CON EL USO OCURECIENDOSE Y HACIENDOSE MAS ESPESO 2 TIPOS DE ACEITES - TEMPLE EN FRIO ENTRE 30° 60° - TEMPLE EN CALIENTES ENTRE 100° Y 130° AGUA Y SOLUCIONES ACUOSAS. CUANDO SE TEMPLA EN AGUA PURA SON FRECUENTE LOS DEFECTOS DE APARICION DE PUNTOS BLANCO POR LOS GASES DISUELTOS EN EL AGUA. GASES. LOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS DE ALTA ALEACION Y LOS RAPIDOS QUE TIENE VELOCIDAD CRITICA DE ENFRENTAMIENTO PEQUEÑA.TEMPLAN INCLUSO CON UN CHORRO DE AIRE A PRESION, PARA MUCHO ACEROS BASTA ENFRIAR CON AIRE TRANQUILO PARA QUE SE FORME MARTENSITA. SALES Y METALES FUNDIDOS. LAS TEMPERATURAS DE LOS BAÑOS DEPENDEN DEL USO Y SE ENCUENTRAN GENERALMENTE ENTRE LOS 200° Y 600° PARA TEMPERATURA HASTA 500° A 550° SE EMPLEAN MEZCLAS DE NITRATOS Y NITRITOS ALCALINOS PARA MAS DE 550 SE USAN SALES EXENTAS DE NITRITOS. INFLUENCIA DE DIVERSOS FACTORES EN EL TEMPLE DE LOS ACEROS FACTORES QUE SON INHERENTES A LA CALIDAD DEL MATERIAL Y DETERMINAN SU VELOCIDAD CRITICA DE TEMPLE (LA COMPOSICION QUIMICA - EL TAMAÑO DE GRANO) FACTORES QUE DETERMINAN LA VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO DE LOS DIFERENTES PUNTOS DE LAS PIEZAS (LA FORMA Y DIMENSIONES DE LAS PIEZAS - MEDIO DE ENFRIAMIENTO) INFLUENCI A DE LA COMPOSICION: EN LAS VELOCIDADES CRITICAS DE TEMPLE (LA INFLUENCIA QUE LOS DIVERSOS ELEMENTOS DE ALEACION EJERCEN EN EL TEMPLE ES MUY COMPLEJA Y DIFICIL DE EXPLICAR - EN GENERAL TODOS ELLOS DISMINUYEN LA VELOCIDAD CRITICA DE TEMPLE SIENDO EL MANGANESO Y EL MOLIBDENO LOS QUE ACTUAN CON MAYOR INTENSIDAD SIGUIENDO LUEGO POR ORDEN DECRECIENTE DE EFICACIA, EL CROMO, EL SILICIO Y EL NIQUEL) INFLUENCIA DEL TAMAÑO DE GRANO LAS VELOCIDADES CRITICAS DE TEMPLE DE LOS ACEROS DE GRANO GRUESO SON MENORES QUE LAS VELOCIDADES DE LOS ACEROS DE GRANO FINO INFLUENCIA

TAMAÑO DE GRANO INFLUENCIA TAMAÑOS DE LA PIEZA INFLUENCIA DEL MEDIO DE ENFRIAMIENTO ETAPAS DEL ENFRIAMIENTO EN EL TEMPLE 1: SE FORMA UNA CAPA DE VAPOR QUE RODEA EL METAL, ENFRIAMIENTO POR CONDUCCION Y RADIACION, RELATIVAMENTE LENTO, INFLUYE LA TEMPERATURA Y EL PUNTO DE EBULLICION DEL LIQUIDO, CONDUCTIVIDAD DEL VAPOR. 2 EL VAPOR SE VA SEPARANDO DE LA SUPERFICIE DE LA PIEZA Y VA SIENDO REEMPLAZADO POR LIQUIDO, ETAPA MAS RAPIDA, LLAMADA ENFRIAMIENTO POR TRANSPORTE DE VAPOR, INFLUYE EL CALOR, LA VISCOSIDAD DEL LIQUIDO Y AGITACION DEL BAÑO. 3 SE LLAMA ENFRIAMIETO POR LIQUIDO Y ES MAS LENTA QUE LAS ANTERIORES. PROP. QUE INFLUYEN – TEMP DE EBULLICION  – CONDUCTIBILIDAD TERMICA – VISCOSIDAD – CALOR ESPECIFICO  – CALOR DE VAPORIZACION MEDIOS DE ENFRIAMIENTO MAS EMPLEADO:  AGUA (15° A 20°C ) ACEITE (MEJOR ACEITE OBTENIDO DE LA DESTILACION FRACCIONADA DEL PETROLEO ,VISCOSIDAD, VOLATILIDAD, RESIST A LA OXIDACION) PLOMO (RAPIDO) SALES FUNDIDAS (SALES QUE FUNDEN A BAJA TEMP) TEMPLABILIDAD O PENETRACION DE TEMPLE TEMPLE (DUREZA) TEMPLABILIDAD (PROFUNDIDA DE DUREZA) METODOS PARA DETERMINAR LA TEMPLABILIDAD 1. EL EXAMEN DE LA FRACTURA DE BARRAS TEMPLADAS. 2. EL ESTUDIO DE LAS CURVAS DE DUREZA O DE RESISTENCIA EN EL INTERIOR DE BARRAS TEMPLADAS. 3. EL ATAQUE QUÍMICO DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES TEMPLADAS. 4. LA DETERMINACIÓN DE LAS ZONAS DE 50 % DE MARTENSITA, Y 5. EL ENSAYO JOMINY ENSAYO JOMINY: ESQUEMÁTICAMENTE EL ENSAYO CONSISTE EN ENFRIAR UNA PROBETA NORMALIZADA (PROBETA DE JOMINY) EN CONDICIONES STANDARD (EQUIPO DE JOMINY) Y OBTENER FINALMENTE UNA CURVA DE DUREZAS QUE CORRESPONDE A LAS SUCESIVAS VELOCIDADES DE ENFRIAMIENTO LOGRADAS A LO LARGO DE LA PROBETA (CURVA DE JOMINY). ANALICEMOS LOS 3 ASPECTOS DEL ENSAYO . 1.PROBETA DE JOMINY  LA PROBETA ES DE FORMA CILÍNDRICA PRESENTA EN UN EXTREMO UNA PESTAÑA QUE SIRVE PARA SUJETARLA CUANDO SE LA COLOCA EN EL DISPOSITIVO DE ENFRIAMIENTO. 2 EQUIPO JOMINY ES EN ESENCIA UN DISPOSITIVO DE ENFRIAMIENTO QUE CONSTA DE UN ACCESORIO PARA SUJETAR LA PROBETA Y DE UN CHORRO DE AGUA CON UN CAUDAL Y TEMPERATURAS CONSTANTES PARA UN MISMO ENSAYO Y PARA TODOS LOS ENSAYOS, EL CHORRO DE AGUA INCIDE SOBRE LA BASE DE LA PROBETA CILÍNDRICA TENIENDO EN CUENTA DE QUE LA CONDUCTIVIDAD DE LOS ACEROS ES PRÁCTICAMENTE LA MISMA, A DISTANCIAS IGUALES DEL EXTREMO TENDREMOS SIEMPRE LA MISMA VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO, CUALQUIERA SEA EL ACERO. 3 CURVA DE JOMINY UNA VEZ ENFRIADA LA PROBETA SE RECTIFICAN DOS GENERATRICES OPUESTAS (0,4 MM DE PROFUNDIDAD), REFRIGERANDO

ADECUADAMENTE PARA EVITAR LA TRASFORMACIÓN DE LA ESTRUCTURA. SOBRE ESAS SUPERFICIES APLANADAS SE TOMAN DUREZAS ROCKWELL "C" A INTERVALOS IGUALES DE DISTANCIA, A PARTIR DEL EXTREMO ENFRIADO. SI LOS RESULTADOS SE EXPRESAN EN MEDIDAS INGLESAS EL ESPACIADO DE LAS DUREZAS ES CADA 1/16 DE PULGADA EN UN TRAMO DE 2 PULGADAS. SI SE EXPRESAN EN EL S.M.D., LAS DOS PRIMERAS SE TOMAN A 1,5 MM, LAS 6 SIGUIENTES A 2 MM Y LAS RESTANTES A 5 MM HASTA CUBRIR APROXIMADAMENTE 50 MM LA CURVA DE JOMINY NOS MUESTRA CÓMO CAE LA DUREZA DE TEMPLE A MEDIDA QUE NOS ALEJAMOS DEL EXTREMO DE LA PROBETA. ES DECIR QUE DE ACUERDO CON LA DEFINICIÓN DE TEMPLABILIDAD, REPRESENTA UNA FORMA DE MEDIRLA (J). UN ACERO TENDRÁ TANTO MÁS TEMPLABILIDAD CUANTO MENOR SEA SU CAÍDA DE DUREZA EN LA CURVA DE JOMINY. PARA PODER ESTIMAR CUANTITATIVAMENTE LAS TEMPLABILIDAD DE ACEROS CUYAS CURVAS JOMINY SE CONOCEN, PUEDE EMPLEARSE LA MEDIDA J 99: LA DISTANCIA JOMINY AL EXTREMO TEMPLADO DE LA PROBETA EN QUE LA ESTRUCTURA DE CADA ACERO ES 99 % DE MARTENSITA; O LO QUE ES IGUAL, LA DISTANCIA AL EXTREMO TEMPLADO EN QUE LA DUREZA CORRESPONDE A 99 % DE MARTENSITA EN ESE ACERO. Y LA DUREZA DE UNA ESTRUCTURA 99 % MARTENSÍTICA DE CADA ACERO ES BIEN CONOCIDA PUESTO QUE, PRÁCTICAMENTE, DEPENDE SÓLO DE SU PORCENTAJE EN CARBONO. EN MUCHOS CASOS PRÁCTICOS, EN VEZ DE J 99 SE ACEPTA LA MEDIDA J 50: DISTANCIA A PARTIR DEL EXTREMO TEMPLADO EN QUE LA DUREZA CORRESPONDE A 50 % DE MARTENSITA. A VECES ES MÁS CONVENIENTE RELACIONAR LA DUREZA CON LA VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO QUE CON LA DISTANCIA AL EXTREMO TEMPLADO DE UNA PROBETA JOMINY ESTÁNDAR. LA VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO (TOMADA A PARTIR DE 704 °C) SE SUELE INDICAR EN EL EJE HORIZONTAL DE UN DIAGRAMA DE TEMPLABILIDAD; ESTA ESCALA SE INCLUYE EN LAS CURVAS DE TEMPLABILIDAD SE PUEDE TRAZAR UNA CORRELACIÓN ENTRE DISTANCIA AL EXTREMO TEMPLADO DE LA PROBETA JOMINY Y LAS TRANSFORMACIONES POR ENFRIAMIENTO CONTINUO. BANDAS DE TEMPLABILIDAD  LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE TODOS LOS ACEROS NORMALIZADOS EN CUALQUIER PAÍS ESTÁN ACOTADAS DENTRO DE VALORES MÁXIMOS Y MÍNIMOS DE SUS ELEMENTOS COMPONENTES. ESO HACE QUE PARA UN MISMO TIPO DE ACERO TENGAMOS UN NÚMERO ENORME DE CURVAS DE JOMINY SEGÚN TODAS LAS POSIBLES COMBINACIONES QUE RESULTAN DE LOS VALORES QUE PUEDEN TOMAR DICHOS ELEMENTOS DENTRO DEL ÁMBITO DE COMPOSICIÓN. NO OBSTANTE, TODAS ESAS CURVAS ESTARÁN COMPRENDIDAS ENTRE UNA DE TEMPLABILIDAD MÁXIMA Y OTRA DE MÍNIMA. AMBAS DETERMINAN UNA BANDA DENTRO DE LA CUAL SE HALLARÁN LAS CURVAS QUE PODAMOS OBTENER CON TODAS LAS COMPOSICIONES POSIBLES DE ESE TIPO DE ACERO. EQUIVALENCIAS ENTRE REDONDOS Y PROBETA JOMINY  LAS FIGURAS 11.8A Y 11.8B MUESTRA LA VELOCIDAD DE TEMPLE (DESDE 700°C) COMO UNA FUNCIÓN DEL DIÁMETRO DE BARRAS

CILÍNDRICAS A CUATRO POSICIONES RADIALES (SUPERFICIE, TRES CUARTOS DE RADIO, LA MITAD DEL RADIO Y CENTRO). LOS MEDIOS DE TEMPLE SON AGUA LIGERAMENTE AGITADA (FIGURA 11.8A) Y ACEITE (FIGURA 11.8B). LAS VELOCIDADES DE ENFRIAMIENTO TAMBIÉN SE EXPRESAN COMO DISTANCIA JOMINY EQUIVALENTE, YA QUE ESTOS DATOS A MENUDO SE UTILIZAN CONJUNTAMENTE CON LAS CURVAS DE TEMPLABILIDAD. ESTA EQUIVALENCIA FUE CALCULADA POR J. L. LAMONT EN UNA SERIE DE GRÁFICOS. LOS GRÁFICOS DETERMINADOS POR LAMONT PERMITEN CONOCER A QUÉ VELOCIDAD ENFRÍA UN PUNTO SITUADO A LA DISTANCIA "R" DEL CENTRO DE UN REDONDO DE RADIO "R", CUANDO EL ENFRIAMIENTO TIENE LUGAR EN UN MEDIO REFRIGERANTE DE SEVERIDAD CONOCIDA H1 CADA UNO DE LOS GRÁFICOS CORRESPONDE A UNA DETERMINADA POSICIÓN DEL PUNTO DEL REDONDO EXPRESADA POR LA RELACIÓN R/R DONDE R ES LA DISTANCIA DEL PUNTO AL CENTRO DEL REDONDO (R¡) Y R ES EL RADIO DEL REDONDO (D/2). EN CADA GRÁFICO SE DAN LAS DISTINTAS CURVAS DE EQUIVALENCIA ENTRE LOS DIÁMETROS DE LAS BARRAS Y LOS PUNTOS DE LA PROBETA JOMINY, CORRESPONDIENDO CADA CURVA A UNA SEVERIDAD DE TEMPLE DETERMINADA. ESTAS CURVAS SON DE GRAN APLICACIÓN EN LOS ESTUDIOS DE SELECCIÓN DE ACEROS. VEAMOS PARA SU MEJOR COMPRENSIÓN UN EJEMPLO DE APLICACIÓN DIRECTA DE LAS MISMAS