¡Descarga Pruebas de Templabilidad Jominy en Aceros y más Diapositivas en PDF de Calor y Transferencia de Masa solo en Docsity!
Nombre de la Materia Procesos de Conformado Nombre del Profesor Dr. Carlos Alberto López Medina Nombre de Alumno Brayan Jezrrel Cabello Morillon Grupo y Sección 8°A Título de la Practica Pruebas de Templabilidad Jominy Practica Nº: 3 Unidad Temática Unidad III Objetivo General Identificar los valores de templabilidad de aceros medios en carbón, mediante las pruebas Jominy y sus respectivos análisis de dureza y de microestructura.
PRUEBA JOMINY DE ACEROS 1045 Y 4140
0. PRE-REPORTE
I NVESTIGA QUÉ ELEMENTOS ALEANTES INCREMENTAN LA TEMPLABILIDAD DEL ACERO.
Los elementos aleantes que aumentan la templabilidad del acero son aquellos que favorecen la formación de martensita durante el proceso de templado. Algunos de estos elementos incluyen:
- Cromo (Cr): El cromo aumenta la templabilidad al formar carburos de cromo, que actúan como obstáculos para la difusión de carbono, promoviendo así la formación de martensita.
- Molibdeno (Mo): El molibdeno aumenta la templabilidad al formar carburos de molibdeno, que también actúan como obstáculos para la difusión de carbono, promoviendo la formación de martensita.
- Níquel (Ni): El níquel retarda la transformación de la austenita en otras fases, lo que prolonga el tiempo disponible para el enfriamiento y aumenta la formación de martensita.
- Manganeso (Mn): El manganeso favorece la formación de austenita estable durante el calentamiento, lo que aumenta la cantidad de austenita disponible para transformarse en martensita durante el enfriamiento.
- Vanadio (V): El vanadio forma carburos de vanadio que retienen carbono en la solución sólida de austenita, aumentando así la cantidad de carbono disponible para la formación de martensita.
Estos elementos aleantes se utilizan en diversas aleaciones de acero para mejorar su capacidad de endurecimiento por templado y adaptarlas a diferentes aplicaciones que requieran alta dureza en la superficie.
a. ¿Qué relación existe entre la prueba Jominy, el diagrama CCT, los cambios microestructurales y las propiedades mecánicas de los aceros?
La relación entre la prueba Jominy, el diagrama CCT, los cambios microestructurales y las propiedades mecánicas de los aceros es crucial para entender el comportamiento de los materiales durante el proceso de templado y su posterior aplicación. Aquí hay una explicación de esta relación:
- Prueba Jominy: La prueba Jominy evalúa la templabilidad de un acero al medir la dureza a lo largo de la longitud de una muestra enfriada rápidamente desde la temperatura de austenización. Proporciona información sobre la capacidad del acero para formar martensita en función de la velocidad de enfriamiento.
- *Diagrama CCT (Tiempo de Transformación Continua) *: El diagrama CCT muestra las transformaciones de fase que ocurren en un acero en función de la temperatura y el tiempo durante el enfriamiento desde la temperatura de austenización. Proporciona información sobre las transformaciones de fase, como la formación de perlita, bainita y martensita, que influyen en las propiedades mecánicas del acero.
- Cambios microestructurales: Durante el enfriamiento controlado según el diagrama CCT, se producen cambios microestructurales en el acero, como la formación de diferentes fases (austenita, perlita, bainita, martensita). Estos cambios afectan directamente las propiedades mecánicas del acero, como la dureza, la tenacidad, la resistencia y la ductilidad.
- Propiedades mecánicas: Las propiedades mecánicas del acero, como la dureza, la tenacidad, la resistencia y la ductilidad, están estrechamente relacionadas con su microestructura. La formación de martensita, por ejemplo, aumenta la dureza, pero reduce la tenacidad. La estructura bainítica puede proporcionar una combinación de dureza y tenacidad. Estas propiedades están influenciadas por el proceso de templado, que a su vez está determinado por la templabilidad del acero, como se evalúa mediante la prueba Jominy.
En resumen, la prueba Jominy proporciona información sobre la templabilidad del acero, el diagrama CCT muestra las transformaciones de fase que ocurren durante el enfriamiento, los cambios microestructurales resultantes afectan las propiedades mecánicas del acero, como la dureza, la tenacidad y la resistencia.
I. ANTECEDENTES Jominy es un ensayo estándar 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 método 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 (900°C) aproximadamente para transformar toda la masa en austenita, enfriándola posteriormente mediante un chorro de agua con caudal constante y a una temperatura especificada, enfriando únicamente su cara inferior y
f. Los alumnos obtendrán el perfil de dureza en la zona desbastada a lo largo de la barra, iniciando en el extremo templado. Utilice la escala HRC. g. Los alumnos graficarán la dureza del material en función de la longitud de la barra. h. Repetir los pasos C al G para la barra de acero 4140.
V. REPORTE
a. Resultados experimentales
i. Grafique los perfiles de dureza obtenidos.
b. Se reportará la composición química de los 2 aceros y las propiedades que exhiben en condiciones de recocido, normalizado y temple.
ACERO 1045
Composición química: C (0,43 – 0,50) – Mn (0,60-0,90) – Si(0,40-máx) – Cr (-), Al (-), P (0,
PROPIEDADES.
Recocido: Durante el recocido, el acero 1045 exhibe varias propiedades importantes, como la reducción de la dureza y la mejora de la maquinabilidad y la tenacidad. El recocido también reduce las tensiones internas, mejora la ductilidad y facilita el mecanizado.
Normalizado: El acero 1045 exhibe una estructura más uniforme y refinada, lo que mejora la resistencia y la tenacidad. También reduce las tensiones internas y mejora la maquinabilidad.
Temple: Exhibe una alta dureza y resistencia, así como una buena capacidad para mantener la forma y la estructura después de la deformación. Además, el temple aumenta la resistencia al desgaste y la durabilidad del material.
Diagrama CCT, correspondiente a un acero AISI 4140
P REGUNTAS
i. Complete la siguiente tabla.
Distancia Jominy
Velocidad de enfriamiento
Dureza HRc
Componentes microestructurales según el CCT 1045 4140 1045 4140 1/16 in 30 min 54.4 54.9 Martensita Martencita
2/16 in 30min 54.6 23.2 Perlite gruesa
Perlite fina
3/16 in 30min 50.8 33.6 Perlita gruesa
Perlite fina
4/16 in 30min 33.6 35.1 Perlita gruesa
Perlita fina
5/16 in 30min 48.8 34.3 Perlita gruesa
Perlita fina
10/16 30min 37.9 24.
15/16 33 21.
20/16 31 95.
25/16 30.8 19.
30/16 31 97.
40/16 26.6 94
ii. De los dos materiales, ¿Cuál fue el más templable y a qué factores se debió? La probeta de 4140 se debe principalmente a su composición química, que contiene mas cromo y molibdeno que el acero 1045. Estos elementos dan una mayor capacidad para formar martensita durante el proceso de templado, lo que resulta en una mayor dureza y resistencia.
iii. ¿Cuál es la utilidad práctica de la prueba Jominy? Permite determinar qué tan efectivo será el proceso de templado en diferentes secciones de una pieza de acero. La información obtenida en la prueba Jominy ayuda a seleccionar los aceros mas adecuados para aplicaciones que requieran alta dureza y resistencia en la superficie, como engranajes, ejes, herramientas de corte, entre otros.
DESARROLLE 2 METALOGRAFÍAS DE LAS PROBETAS. DE LA BASE SUPERIOR Y DE LA BASE INFERIOR. ANALICE LAS IMÁGENES A 200 X Y 400X. ATAQUE QUÍMICO CON NITAL.
Ejemplo de los perfiles de dureza.
Imagen 1.2 Se colocan las probetas en el banco de prueba Jominy
Imagen 1.3 Se observa el enfriamiento en las probetas por medio de un chorro de agua
Imagen 1.4 colocacion de probeta en prueba de dureza ROCK WELL, despues del temple.
