capítulo 9. davis. procesos térmicos
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8/19/2019 Capítulo 9. Davis. Procesos Térmicos
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Procesos termicos
i o
enctuivcedores
Tabla 9—
TraCunientos
que
inducen
etuerzos
residuales
]
Acción
érmka Acción
mecánica
Acción
quImica
ratan iento
tdrniiL
0
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esnieriario
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Recalcacio
Fabritac iOn con
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y
Soldadura
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Cone
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Ia tiarna
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en
ahente
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istaquinado
01
Desgaste, rozaoura,
nies
arta
elOctrica
abti
laciura,
escouleado
s agnietamiento
.3’—
Je Ia etapa
de
lineote
al produeto
final
mediante
trata—
mienlos como los
Line
Sc resenan
en
là labia 9-i
lits
cLiales
ininlican
aCeiOiles
termicas.
mecanieas
1
plinilcas.
Pot
ejemplo. ci
procesamiento o fabricaciOn
en ci
LIUC
inter
sienc
ci
calor
soldadura. corte a Ia
flama.
etc.
v
ci
temple
0
ci
enfriamiento
pe r
otros medios,
sin
transtormacion
dc
là estructura
cristalina,
hahitualmente da
por
rcsLiltado
que
là superficie
queLie
sornetida
a
esfuerzos
Un coinpre
siOn.
Sin
embargo.
cuando
se
produce
un
eambio
alotropi—
CO
en
Ia estruetura cristalina. por
ejemplo en ci
hierro
‘y
en
los
aceros
Un
CC
a
CCC,
Ia transformaciOn
es ma c
rapida
en
là
superficie en
eomparaeiOn
eon ci
Cefltro
I interior
LIfla
seeeiOn. oricinando csfuerzos dc
tension
en Ia so
perticic
Si
Ia
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transforma
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Los esfuerios
Lie tensiOn residuales
son
particLilar
mente desla.
orabics para
ci
rendimtento
dci material.
V
Sc
alivian
0
eliminan
durante
ci
tratamiento
pra aiivio
Un esfuertoc.
Si
cstos
estuerzos
Lie
tensiOn
son
suficiente
mente grandes.
pueden inducir on
agri tamiento inme
chatamente
0 poeo despuc’s dci proceso
de
manufaelura.
Una
ilustraeiOn
impresionante
del
efecto de los
esfuei
os
residuale.s
es Ia
suhita
rajadura
longitudinal
Lie
Ufla
viga
doble
I
Lie
12
metros Fig.
9-1 que
se eneontraha
en
ci
piso del
taller
despues
de
haber sido
eortada eon
soplete
por
anihos extremos. Los
temples
drastieos
que Se
apli
can
durante
ci
tratamiento
termieo pueclen
ndueir
este
agrietamiento
Famhicn
se
forman
prietas
en
tome
a Ia
zona
alectada
por
el
calor
Llurante
là sold
dora Lie pIteas.
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a.
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t ipi tUlo
9
PI’OC SOS leriiiicOs:
tr l in ento teriiiico
Fig . 9 -1
Esta
viga
dohie
T
de
metros
de
largo
se
partió
cspontáneamente
debido
a
los
esluerzos residuales creados
clespués
tie certar
con
soplete
ambos
extremos [1].
humedad
de
in
atrnOsfera El fonOmeno do agrietamien—
to
por
corrosion hajo esfuorzo
so
descuhrió
inicialmente
al
observar
ciue
los
cartuchos
de
latOn
aimacenados
en
cajas se agriotaban,
on
particular
duranto Li estaciOn
do
los
moniones.
En un principio
a este
agriolamicnto se
Ic
dio el nombre dc arietamionto ostacional, no debido a
in
estaciOn
do los monzones,
como
so
podria
pensar,
sino
porque ci
ariotamionto
so
asemeja ai
do
In madora al
macenada.)
‘omo
so
comontO
en
in
seccion
4.4.,
ecua
cion
4
66.
yen
in
occiOn 44.10,
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rocristaiiiaciOn,
rnantenerio
a esta
temperatura
durante
un periodo
determinado
y
despuds
enfriarlo de modo
uniforme. El
enfriamiento uniforme
se refiere a todas
las
sc’ccioncs
do
Ia
estructura
o
componente,
en particular
cuando ci componente tiene
secciones
variables
Si
ci en
friarniento
no es constante
y
no
es ci
mismo en todas las
seccionos
dci
componente.
entonces surgen nuevos es
tuerzos residuales. AdemOs
do
ahviar los esfuerzos de
gran magnitud. ci ahvio
de
esfuerzos reduce
Ia
posible
deformación
dci
componente
El proceso est
i
prooctado
para aliviar los
csfuerios
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En Ia tormacion
do suhgranos
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’
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apitnTh
9
PrUCL’SOS terinicos:
tratainic’ntu
térinico
Carhono. en
raturas crIticas
de equiiibrio no
son
aplicables.
Durante el
calentarniento. las
temperaturas
crIticas
son
mayores que
los
valores
de equilihrio
v se usa
“C ’ en
vez
dc
“e”
A
).
Durante
ci entriamiento.
las temperaturas
cr1-
ticas
son menores que
los
valores
de
equihbrio
y
se usa
“r
en
vez
de”e”
Ar .
Ar,
y
Ar).
Los
valores
de
estas
temperaturas criticas
dependen de
Ia velocidad
de calen
tamiento
y
de cnfriarniento,
pero Ia
media entre
los dos
es aproxirnadansente
igual
a los valores
en
equilibrio. Pa
ra
simplificar en
adelante las
notaciones,
nos
referiremos
a
las
temperaturas crIticas
simplemente como A
critica
infcrior ,A,
r
A
entendiendose
que
durante ci calenta
miento se refieren
a
A..
y
durante ci
enfriamiento.
a
Ar.
En Ia
figura
9-4
se
ha
dihujado un esquema de
los ci
cbs de
ealentamiento
enfriarniento que
intervienen
en
Ins
tre
pioceo de recocido:
los
intera1os
de tern
peratura
etarcspondientes
a
estos tratarnientos
se
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rr-’ssentiid
de
Ia figura
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0.2
0.3 0.4 0.5
0.6
0.7
0.8
0 .9 1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5 1.6 1.7 1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
Carbono,
en pCSO
Hg. 9-3
Segmento euctectokie
del
diagrama
de
hierro-carburo de hierro
cementita>
donde
se
muestran
las
temperaturas
criticas
de
equilihrio.
T
Paraaccros
hipoeutectoides
Par t
acerns
hipereutectoides,
enfriamiento en
horno
Fig. 9-S
ritO
Fist.
9-4
Tiempo
2/
I:
’2 —.
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mayor parte
de
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