UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIOABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA E INGENIERA METALRGICA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA METALRGICA ASIGNATURA: TRATAMIENTOS TRMICOS

PRACTICA N6TEMPLE(Variable influencia de la velocidad de enfriamiento para fierro liso y construccin)

DOCENTE: ING. GUILLERMO BARRIOS RUIZALUMNOS:

ENRIQUEZ CUTI GERSON ROBERTO 092636

2015 - ICUSCO PER

PRACTICA N 6TEMPLE(Variable influencia de la velocidad de enfriamiento para fierro liso y construccin)1. OBJETIVO Observar la estructura del metal y el cambio de propiedades mecnicas como dureza y resiliencia a distintas velocidades de enfriamiento2. FUNDAMENTO TERICOEl temple es un tratamiento trmico que, mediante el calentamiento y enfriamiento a una velocidad controlada, varia las caractersticas mecnicas (aumentar la dureza y resistencia), fsicas (modificar el magnetismo remanente y la resistencia elctrica) y qumicas (mejorar su comportamiento en los procesos de recocido y frente a la accin de ciertos cidos) del acero.El acero se calienta por encima de la temperatura crtica inferior, unos 721C, para que la perlita se disuelva en austenita. . La temperatura de austenizacin debe ser superior a la temperatura de transformacin total de la ferrita en austenita y depende de la composicin del acero. Esta solucin solida de hierro y carbono al enfriarse repentinamente, la estructura cristalina se transforma de forma rpida y el carbono queda incluido dentro de la red deformndola y endurecindola, se transforma en martensita. Esta microestructura es muy dura, frgil y tiene mayor resistencia a la traccin que el acero perltico. Cuanto mayor sea el contenido de carbono mayor dureza adquiere. Despus del temple siempre se suele hacer un revenido de la pieza porque el acero queda muy inestable y para darle mayor ductilidad y tenacidad. La composicin del acero, sobre todo su contenido en carbono, determina las caractersticas finales y la capacidad de temple del acero. El acero tambin se puede usar con elementos aleantes pero no todos favorecen el temple. Elementos como el vanadio o el molibdeno conceden caractersticas al acero que hacen aumentar su templabilidad, su presencia hace inhibir la descomposicin de la austenita en perlita y con ello se consigue transformar la austenita en martensita a bajas velocidades de enfriamiento.

3. PROCEDIMIENTOa. Determinar la dureza y resiliencia de las probetas sin tratamiento trmicoDatos tomados:PROBETA ANGULO ABSORBIDODIMETRO DUREZADIMETRO RESILIENCIA

Fierro liso 293.94 mm8.51 mm

Fierro de construccin 92.8 mm8.6 mm

DETERMINACIN DE LA DUREZA Para el fierro lisoB = 34.5 kg = 2.830 kg/mm2 /4 x (3.94)2 Para el fierro de construccinB = 34.5 kg = 5.603 kg/mm2 /4 x (2.8)2DETERMINACIN DE LA RESILIENCIA Para el fierro de liso.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m29--------h m h = 0.435 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.435 m W= 15.007 Kg mD = 0.851 cmS = /4(0.851) 2 = 0.568 cm2 R = W/S R = 15.007 Kg m / 0.568 cm2 R = 26.420 Kg m / cm2 Para el fierro de construccin.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m9--------h m h = 0.135 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.135 m W= 4.657 Kg mD = 0.86 cmS = /4(0.86) 2 = 0.580 cm2 R = W/S R = 4.657 Kg m / 0.580 cm2 R = 8.029 Kg m / cm2

b. Calentar las probetas a 950C

c. Enfriar en agua y cuantificar la dureza y resiliencia de cada una de las probetas Datos tomados despus del tratamiento trmicoPROBETA ANGULO ABSORBIDODIMETRO DUREZADIMETRO RESILIENCIA

Temple en agua

Fierro liso 543.18 mm10.54 mm

Fierro de construccin 52.33 mm8.86 mm

Temple en petrleo

Fierro liso 303.82 mm8.19 mm

Fierro de construccin 62.32 mm10.07 mm

Temple al aire

Fierro liso 323.05 mm8.86 mm

Fierro de construccin 413.46 mm9.14 mm

Temple en la fragua.

Fierro liso 433.90 mm9.68 mm

Fierro de construccin 323.06 mm9.26 mm

DETERMINACIN DE LA DUREZA DESPUS DEL TRATAMIENTO TRMICOPARA EL TEMPLE EN AGUA Para el fierro lisoB = 34.5 kg = 4.346 kg/mm2 /4 x (3.18)2 Para el fierro de construccionB = 34.5 kg = 8.096 kg/mm2 /4 x (2.33)2PARA EL TEMPLE EN PETROLEO Para el fierro lisoB = 34.5 kg = 11.455 kg/mm2 /4 x (3.82)2 Para el fierro de construccionB = 34.5 kg = 4.225 kg/mm2 /4 x (2.32)2PARA EL TEMPLE AL AIRE Para el fierro lisoB = 34.5 kg = 7.302 kg/mm2 /4 x (3.05)2 Para el fierro de construccionB = 34.5 kg = 9.397 kg/mm2 /4 x (3.46)2PARA EL TEMPLE EN LA FRAGUA Para el fierro lisoB = 34.5 kg = 11.939 kg/mm2 /4 x (3.90)2 Para el fierro de construccionB = 34.5 kg = 7.350 kg/mm2 /4 x (3.06)2

DETERMINACIN DE LA RESILIENCIA DESPUS DEL TRATAMIENTO TRMICOPARA EL TEMPLE EN AGUA Para el fierro de liso.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m54--------h m h = 0.81 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.81 m W= 27.945 Kg mD = 1.054 cmS = /4(1.054) 2 = 0.872 cm2 R = W/S R = 27.945 Kg m / 0.872 cm2 R = 32.047 Kg m / cm2 Para el fierro de construccin.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m5--------h m h = 0.075 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.0.75 m W= 2.587 Kg mD = 0.886 cmS = /4(0.886) 2 = 0.616 cm2 R = W/S R = 2.587 Kg m / 0.616 cm2 R = 4.199 Kg m / cm2 PARA EL TEMPLE EN PETRLEO Para el fierro de liso.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m30--------h m h = 0.45 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.45 m W= 15.525 Kg mD = 0.819 cmS = /4(0.819) 2 = 0.526 cm2 R = W/S R = 15.525 Kg m / 0.526 cm2 R = 29.515 Kg m / cm2 Para el fierro de construccin.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m6--------h m h = 0.09 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.09 m W= 3.105 Kg mD = 1.007 cmS = /4(1.007) 2 = 0.796 cm2 R = W/S R = 3.105 Kg m / 0.796 cm2 R = 3.900 Kg m / cm2 PARA EL TEMPLE AL AIRE Para el fierro de liso.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m32--------h m h = 0.48 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.48 m W= 16.56 Kg mD = 0.886 cmS = /4(0.886) 2 = 0.616 cm2 R = W/S R = 16.56 Kg m / 0.616 cm2 R = 26.883 Kg m / cm2 Para el fierro de construccin.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m41--------h m h = 0.615 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.615 m W= 21.217 Kg mD = 0.914cmS = /4(0.914) 2 = 0.656 cm2 R = W/S R = 21.217 Kg m / 0.656 cm2 R = 32.342 Kg m / cm2 PARA EL TEMPLE EN LA FRAGUA Para el fierro de liso.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m43--------h m h = 0.645 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.645 m W= 22.252 Kg mD = 0.968 cmS = /4(0.968) 2 = 0.735 cm2 R = W/S R = 22.252 Kg m / 0.735 cm2 R = 30.274 Kg m / cm2 Para el fierro de construccin.Resiliencia=R = W/S: Kgm/cm210-----0.15m32--------h m h = 0.48 mW = P x h W= 34.5 Kg x 0.48 m W= 16.56 Kg mD = 0.926 cmS = /4(0.926) 2 = 0.673 cm2 R = W/S R = 16.56 Kg m / 0.673 cm2 R = 24.606 Kg m / cm2 d. Hacer un cuadro comparativo de resultados.PROBETADUREZA (kg/mm2)RESILIENCIA(Kg m / cm2)

SIN TRATAMIENTO TRMICO

Fierro liso2.83026.420

Fierro de construccin5.6038.029

TEMPLE EN AGUA

Fierro liso4.34632.047

Fierro de construccin8.0964.199

TEMPLE EN PETRLEO

Fierro liso11.45529.515

Fierro de construccin4.2253.900

TEMPLE AL AIRE

Fierro liso7.30226.883

Fierro de construccin9.39732.342

TEMPLE EN LA FRAGUA

Fierro liso11.93930.274

Fierro de construccin7.35024.606

4. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS Con el templado se obtiene aceros de alta dureza y una variable tenacidad de acuerdo al medio de enfriamiento. Mientras la velocidad de enfriamiento sea mas rpido, mayor ser la dureza alcanzada por el acero. Existe mayor afinamiento de grano a mayor temperatura y enfriamiento rpido (formacin de martensita fina). El calentamiento a elevadas temperaturas, mas de lo necesario, genera un agrietamiento del acero despus de que esto es enfriado bruscamente. A mayor temperatura, menor es la velocidad de enfriamiento, por lo tanto el material puede resultar con una mejor tenacidad interna. La dureza depende de la temperatura y el tiempo de enfriamiento.