Ventajas y desventajas de un Tratamiento térmico a

un Acero Inoxidable

I.M. Tomas de la Mora RamírezI.M. Luis Alonso Sánchez OrtizI.M.E. Daniel Sánchez Huerta

Índice

Introducción

Desarrollo Experimental

Resultados

Conclusiones

Introducción

El análisis de dureza y estructura en un metal, es la forma en que uno puede identificar o verificar el tipo de material que se tiene, así como datos necesarios para determinar sus características mecánicas (ventajas y desventajas).

Para esta exposición se analizara una muestra metálica que a sido sometida a un tratamiento térmico, enfriamiento en diferentes medios, su comparación en dureza (antes-después del tratamiento) y el tipo de estructura (antes-después del tratamiento).

Terminaremos con el análisis de la muestra metálica debido que en su momento se esperaban ciertas características, siendo estas diferentes por tener un material diferente al que originalmente se esperaba.

Desarrollo Experimental

Condiciones Iniciales del material

Se tiene un acero, el cual se indica es un acero 8620, en barra de media pulgada

Proceso inicial

Se crean 8 probetas para ensayo de tensión

Se cortan 2 probetas para generar 4 muestras

Se identifican por forma, cada muestra

No se realiza ensayo de tensión

Dureza, Térmico, Micro estructura

Desarrollo Experimental

Tratamiento Térmico

Se realiza tratamiento térmico a tres probetas, con un tipo de enfriamiento diferente a cada una de ellas (Hielo, Agua y Hielo-Sal), dejando una probeta sin tratamiento térmico .

Hielo-Sal Agua Hielo

Temp 5°C Temp 21°C Temp 8°C

Tiempo de tratamiento térmico 30 minutos a 850⁰C.

Desarrollo Experimental

Dureza

Se realiza medición de dureza en maquina Rockwell escala C, a las tres probetas tratadas térmicamente y a la probeta de material base.

Metal Base Hielo-Sal Agua Hielo

49.5 Rc47 Rc

47.5 Rc47.5 Rc45 Rc49 Rc

44 Rc44.5 Rc43.5 Rc45 Rc45 Rc

42.5 Rc

44.5 Rc40 Rc41 Rc

43.5 Rc44.5 Rc44.5 Rc

44 Rc45.5 Rc44.5 Rc43.5 Rc45 Rc41 Rc

Se debe restar 12 unidades Rc a cada medición indicada.

Desarrollo Experimental

Preparación probeta para Microestructura

Se preparan las probetas para un análisis de microestructura.

Se identifica la probeta metálica

Se desbasta con lija del 100 al 600 Se desbasta con

lija del 700 al 2000 utilizando agua

Se pule en maquina con paño, agua y Resina azul (en su defecto alúmina)

Se ataca con reactivos químicos

ReactivoAcido Clorhídrico 30mlAcido Pícrico 1 cucharadaAgua destilada 10ml-30ml

Resultados

Microestructura

Metal Base.

Microestructura del Equipo. Microestructura Literatura.

Con G=7, N=64.

Resultados

Hielo-Sal.

Con G=6, N=32.

Resultados

Agua.

Con G=5, N=16.

Resultados

Hielo.

Con G=6, N=32.

Resultados

1 2 3 4 5 60

5

10

15

20

25

30

35

40

Metal BaseHielo-SalAguaHielo

Grafica comparativa de Durezas

Promedio Dureza 35.58 32.08 31.33 31.92Probeta Metal Base Hielo-Sal Agua Hielo

Conclusiones

Para que baje o suba su dureza por cambio en composición química debido a un temple ,debe de tener un templado de mas de 30 Hr a una temperatura de 1100 Grados centígrados, esto con el fin de formar Carburos que van a dar esta característica de dureza baja o alta.

Existió cambio de tamaño de grano, por lo que al tener granos mas chicos tenemos mayores tensiones, esto hace que el material sea demasiado duro, al tener tamaño de grano mas grande existen menos tensiones en los limites de grano , esto hace que el material tenga menor dureza, se concluye que hubo un estado de relajación en cualquiera de las tres probetas comparadas al metal base.

Conclusiones

El tratamiento térmico con enfriado rápido en agua, fue el proceso con un enfriamiento “Prolongado -Controlado” ya que el agua de 21 Grados sube a la temperatura máxima y de ahí tiene que enfriarse, algo que en el hielo no paso, ya que se mantuvo a la misma temperatura (como evidencia los hielos flotando en el recipiente)

Se llega a determinar que tipo de acero es por la prueba magnética, donde solo el austenítica, es el único acero inoxidable que no se imanta.

Se determina en que familia de los aceros Austeniticos se puede encontrar dicho material, basándose en la durezas obtenidas, indicando que puede estar en los aceros inoxidables ya sea del 302 o 303. inclinándonos mas al 302 por la dureza que dio el material relajado durante su enfriamiento por agua.

Glosario y Bibliografías

http://www.moezacomercial.com/?page_id=160 Empresa que clasifica por dureza los aceros Inoxidables austenítica

Glosario y Bibliografías

Introducción a la ciencia de los materiales - callister 1995 (Pagina 375 Cita Tratamiento térmico Aceros Inoxidabes)

http://servinox.com.co/php/eventosver.php?evento=47&ciudad=1 (Imagen Acero Austenitico 304)

Se utiliza calculo de tamaño de grano según Norma ASTM con formula N= 2 ^(G-1) donde G es tamaño de grano, y N Numero de granos, esto se compara con patrón muestra que viene en ASTM donde G=1 es el mas suave y el G= 8 el mas duro, Un material de grano fino será, por lo tanto, más duro y más resistente que un material de grano grueso, Grano grueso cuando G < 5 (diámetro de grano 62 micras),Grano fino cuando G > 7 (diámetro de grano 32 micras)