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Ensayos mecánicos y tratamientos térmicos de los aceros

NICOLAS LLANOS

MARLON BOTACHE

FE Y ALEGRIA MOLINOS DEL SUR

SEPTIMO

10-17-2013


INTRODUCCION

EL PROPOCITO ES CONCER MAS SOBRE LOS ACEROS Y SUS TRATAMIENTOS DONDE SE PUEDE SABER SUS COMPONENTES ESTRUCTURALES.


ENSAYOS MECANICOS 0.1 TRACCION:

Comportamiento dúctil v.s frágil - centrada en el cuerpo cúbico o aleaciones ferretero exhiben una transición significativa en el comportamiento cuando el impacto probado en un amplio rango de temperaturas. A temperaturas superiores a la transición, el impacto de una fractura de especímenes dúctiles (normalmente coalescencia micro huecos) mecanismo, absorbiendo cantidades relativamente grandes de energía. A temperaturas más bajas, que la fractura en un frágil (por lo general escote) forma la absorción de energía considerablemente menor. Dentro del rango de la transición, la fractura en general, será una mezcla de zonas de fractura dúctil y fractura frágil. El rango de temperatura de la transición de un tipo de comportamiento u otro varía según el material a ensayar. Este comportamiento de transición puede ser definida de varias maneras para propósitos de especificación. La especificación puede requerir un resultado mínimo para la energía absorbida, la aparición de fracturas, la expansión lateral, o una combinación de ambos, a una temperatura de ensayo especificado.La especificación puede requerir la determinación de la temperatura de transición en el quela apariencia sea la energía absorbida o fractura alcanza un nivel determinado, cuando laspruebas se realizan en un amplio rango de temperaturas. Por otra parte el pliego decondiciones puede requerir la determinación de la temperatura de transición de fracturaapariencia (FATTn) como la temperatura a la cual se obtiene el porcentaje mínimorequerido de la fractura de cizalla

0.2 FLEXION:

Los objetivos de los ensayos de flexión son principalmente dos: - Determinar una curva carga-desplazamiento del prototipo - Determinar la distribución de deformaciones y de tensiones en la tela al estar solicitado el elemento a flexión.


El primero de los dos objetivos es más sencillo de conseguir, ya que simplemente se basa en someter a uno de los prototipos realizados a un ensayo de flexión y medir la flecha. En cambio, el segundo de los objetivos es más complicado, ya que para determinar el campo de deformaciones se han de poner bandas extenso métricas en la tela. La dificultad radica en la colocación de las bandas extenso métricas y en la interpretación de los resultados. Aunque se podrían haber realizado las mediciones de deformaciones sobre la tela y la medición de la flecha del prototipo en el mismo ensayo, se realizan independientemente

0.3 DUREZA ROCKWELL:

Para los materiales duros se emplea como elemento de penetración un cono de diamante de ángulo 120º, y para los semiduros y blandos una bolita de acero de 1/16”, deduciéndose la fuerza Rockwell de la profundidad conseguida en la penetración. El cuerpo empleado para la penetración se hace incidir sobre la superficie de la pieza a ensayar con carga previa de 10Kg. La profundidad de penetración alcanzada constituye el valor de partida para la medición de la profundidad de la huella. Después se aumenta en 140Kg la carga aplicada al cono (150Kg), y en 90Kg la aplicada a la bolita (100Kg), bajándose nuevamente el valor previo. Se mide la profundidad de penetración que queda y en la escala del aparato se lee directamente la correspondiente dureza Rockwell C (HRc) cono o la Rockwell B (HRb) bolita.

0.4DUREZA BRINELL:

Se comprime una bola de acero templada, de diámetro (D) 2,5; 5 ó 10mm, contra el material a ensayar con una fuerza P. Después de liberar la carga se mide el diámetro (d) de la huella con un dispositivo amplificador óptico

0.5 DUREZA VICKERS


En este caso se emplea como cuerpo de penetración una pirámide cuadrangular de diamante. La huella vista desde arriba es un cuadrado. Este procedimiento es apropiado para aceros nitrurados y cementados en su capa externa, así como para piezas de paredes delgadas de acero o metales no férreos.

0.6ROTURA:

Se denomina tensión de rotura,12 a la máxima tensión que un material puede soportar al ser traccionado antes de que se produzca necking, que es cuando la sección transversal del especimen se comienza a contraer de manera significativa. La tensión de rotura se obtiene por lo general realizando un ensayo de tracción y registrando la tensión en función de la deformación (o alargamiento); el punto más elevado de la curva tensión-deformación es la tensión de rotura. Es una propiedad intensiva; por lo tanto su valor no depende del tamaño del espécimen de ensayo. Sin embargo, depende de otros factores, tales como la preparación del espécimen, la presencia o no de defectos superficiales, y la temperatura del medio ambiente y del material

0.7COMPRECION

EL ESFUERZO DE COMPRECION ES EL RESULTANTE DE LAS TENCIONES O PRESIONES QUE EXISTE DENTRO DE UN SOLIDO DEFORMABLE O MEDIO CONTINUO CARACTERIZADA PORQUE TIENDE A UNA REDUCCION DE VOLUMEN O UN ACORTAMIENTO EN DETERMINADA DIRECCION


Tratamientos térmicos

El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producen en el material, tanto en los aceros como en las aleaciones no férreas, y ocurren durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos establecidos. Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el del hierro-carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos. Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, ya que con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto al desgaste como a la tensión. Los principales tratamientos térmicos son: •

Temple: Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950 °C) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en un medio como agua, aceite, etcétera.

Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Se distingue básicamente del temple en cuanto a temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.

Recocido: Consiste básicamente en un calentamiento hasta la temperatura de austenización (800-925 °C) seguido de un enfriamiento lento. Con este


tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. TambiÊn facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas. •

Normalizado: Tiene por objetivo dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribuciĂłn uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido


Ensayos mecánicos y tratamientos térmicos