aceros bonificados

Ciencia de los materiales. Guía 6

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CIENCIA DE LOS MATERIALES


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Tema: EL REVENIDO EN LOS ACEROS.

Dureza de revenido Al finalizar la práctica, el estudiante será capaz de: - Realizar un revenido - Estudiar los efectos del revenido y saber elegir los más adecuados en función del material y los resultados a obtener.

Acero AISI 1020 Acero AISI 1045 Acero AISI 4340 Acero AISI 4340 Acero AISI 304 Aluminio AISI 6061

Si se requiere una dureza extrema en una pieza que no es sometida a impacto, se puede utilizar la pieza templada directamente; p ero si no es así, es preferible hacer un revenido, ya que sus tensiones internas después del temple son enormes y su fragilidad muy alta. El revenido de los aceros se realiza entre temperat uras comprendidas entre 120°C y 675°C. Si la dureza ó resistencia al desgas te es la característica deseable y es suficiente una tenacidad moderada, el revenido se realiza entre 120°C y 250°C. El aumento de tenacidad en el revenido se debe a su efecto sobre la estructura del acero. En estado de temple, el acero contiene grandes cantidades de martensita, frecuentemente con un po co de austenita retenida. Durante el revenido, a temperatura cada vez más alt as, el acero experimentará una serie de cambios estructurales ha sta que, para revenidos a temperaturas de 675 a 705°C, la estructura resultan te estará formada por carburos globulares distribuidos en una matriz ferr ítica y será muy blando. El proceso de revenido de los aceros al carbono o d e baja aleación puede efectuarse para cuatro intervalos de temperatura: a) Calentamiento en el intervalo de 95 a 250°C, en cual la austenita retenida se convierte en martensita nueva y la mart ensita formada en el temple comienza a perder progresivamente su tetrago nalidad, tendiendo a hacerse cúbica, aquí se da la primera precipitación de carburos de

Objetivos

Materiales y Equipo

Marco Teórico

Contenidos


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transición. Dentro del acero, disminuyen las tensio nes internas, prácticamente no cambia la dureza. b) Calentamiento en el intervalo de 250°C a 370°C, el cual descompone la austenita retenida, transformándose en gran porcent aje en Bainita inferior. Continúa la pérdida de tetragonalidad de la martens ita. El acero se hace un poco menos duro pero más tenaz. c) Revenido en el intervalo de 370° a 540°C, que or igina la formación de cementita, disminuye aún más la dureza y aumenta la tenacidad. d) Revenido en el intervalo de 540° a 705°C, los ef ectos son diversos dependiendo de los elementos aleantes, su dureza es mínima, aunque en general mayor que la dureza de recocido. Durante el revenido de los aceros templados se prod uce un ablandamiento del acero, a medida que aumenta el tiempo y la temperat ura de revenido. Un comportamiento general de un acero templado y re venido es el de la siguiente figura

Cabe aclarar que esta curva es típica para un acero al carbono, en aceros aleados la curva suele diferir al presentar endurec imiento secundario (baja la dureza con la temperatura y luego vuelve a subir ). En todo caso, se debe consultar la carta técnica del acero para conocer s u comportamiento con la temperatura del acero que se someterá a revenido. El tiempo de revenido es generalmente de una hora, aunque hay quienes recomiendan dos horas. La carta técnica del acero e xplica las recomendaciones del fabricante del acero en el reve nido para obtener las mejores propiedades. Dentro de los aceros para maquinaria existen los ac eros bonificados los cuales no son más que aceros que vienen pre-tratado s térmicamente por un proceso de Temple y Revenido.


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Bonificado = Temple + Revenido Esto produce una microestructura fina y homogénea e n el acero. El revenido debe efectuarse en un horno con control de temperatura y solo en casos excepcionales, debe utilizarse formas empíric as de estimar la temperatura de revenido, como lo cita la siguiente tabla.

Tabla de colores típicos que adquieren los aceros s egún la temperatura alcanzada dentro del horno, utilizada en el revenid o de los aceros endurecidos

Color T ºC

Tipos de aceros

Paja claro 220 Herramientas como brocas, machuelos

Paja mediano

240 Punzones dados y fresas

Paja obscuro

255 Cizallas y martillos

Morado 270 Árboles y cinceles para madera

Azul obscuro

300 Cuchillos y cinceles para acero

Azul claro 320 Destornilladores y resortes

Ac3

Ac1

Temple

revenido

T(ºC)

Tiempo

1. Identificar cada pieza según su composición y la temperatura del tratamiento de temple a que fue sometida. 2. Introducir las piezas en el horno y calentarlo a la temperatura recomendada 3.- Alcanzada la temperatura, mantenerlas el tiempo indicado.

Procedimiento


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3.- Abrir el horno y retirar las piezas, estas se p ueden dejar enfriar al aire o incluso en agua si la temperatura de revenid o es menor a 400 ºC. 4.- Esperar que se enfríe 5.- Traslade sus observaciones a la tabla siguiente 5.- Efectuar una investigación sobre el efecto del revenido en las piezas tratadas para reportar la dureza esperada y complet e la tabla. Tabla 1: Información sobre el revenido

Tipo de material Dureza de

temple

Temperatura de

revenido

Tiempo de

revenido

Dureza

esperada

Acero AISI 1020

Acero AISI 1045

Acero AISI 4340

Acero AISI 4340

Acero AISI 304

Aluminio AISI 6061

Bronce fosfórico

Tabla 2. Cambios en el revenido

Tipo de material Dureza

esperada

Microestructura esperada

Acero AISI 1020

Acero AISI 1045

Acero AISI 4340

Acero AISI 4340

Acero AISI 304

Aluminio AISI 6061

Bronce fosfórico

Cuestionario: ¿Qué cambios se producen a los aceros durante el re venido? ¿Por qué es necesario someter a revenido a los acer os? Investigue al menos 5 tipos de acero que requieran un tratamiento de revenido

1) Avner, S. (1988) Metalurgia Física , México D.F. McGraw-Hill. 2ª

edición

2) Smith, William F. (2006) Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de

materiales , México, México. McGraw-Hill, 4a. Edición

3) Askeland, D. R., Phulé P. P. (2003) La ciencias e Ingeniería de los

materiales , México, D.F. Thomson, Cuarta edición.

4) Neely, J. E., Kibbe, R.R. y García Diaz, R. (1992) Materiales y

Procesos de Manufactura. México D. F. Limusa.

5) www.steel.org/

6) www.sae.org/

7) www.astm.org/

Bibliografía


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8) www.matweb.com/

9) http://asminternational.org

Rúbricas para este laboratorio

Aspecto a evaluar:

Puntaje

obtenido/Puntaje

máximo

Comentarios

Portada, en Times New Roman 12. Contiene Logotipo de la

investigación, Nombre del tema, Nombres de los autores, fecha

de entrega. Todas las partes deberán ser legibles

Requisito

Objetivos y Procedimiento abreviado Requisito

Examen previo (individual) 30

Mediciones efectuadas y Tablas de datos Requisito

Cálculos efectuados correctamente Requisito

Investigación efectuada en libros, revistas, sitios web y otros (al

menos en 3 sitios confiables) 15

Cuestionario contestado correctamente 15

Discusión y conclusiones: Comparación de los resultados

experimentales con lo reportado en sitios web confiables (éstos

se considerarán los valores teóricos), indicar si se lograron los

objetivos o no y porqué.

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Demuestra actitud de colaboración y respeto con el grupo Requisito

La ortografía debe ser impecable. La redacción debe ser clara y

concisa. 5

No lleva gabacha (individual) - 10

Cálculos erróneos (al informe) - 10

No lleva guía de laboratorio (individual) - 10

No colabora o se comporta indebidamente (individual) - 10

Forma de entrega: Por correo electrónico, identificado como

Lab1-(nombre del grupo), tipo de archivo: .doc o .docx, solo si

es muy extenso podrá enviarse en PDF, el envío será al correo

electrónico del docente, quien deberá responder de recibido. Si

la entrega es informe Impreso, se le dará personalmente al

docente, los estudiantes podrán llevar una hoja para que las

firme el docente, haciendo constar de que fue recibido.

- 10 % por

cada día

de

retraso.

TOTAL 100


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El informe se entregará una semana después del labo ratorio, ejemplo: si el laboratorio se efectúa el lunes, a mas tardar el lu nes siguiente se entregará al responsable del laboratorio. Entrega t ardía: 10 % menos cada día. Si no cumple con los requisitos se devolverá e l informe, con la condición de regresarlo el día siguiente, descontán dosele 10 % por no cumplir con los requisitos y por cada día de retras o se descontará 10 % adicional. El alumno deberá respetar la normas de seguridad de l laboratorio, si hay violación a estas normas, el instructor podrá expul sar de la sesión al infractor, conllevando a la perdida de la nota de e sa sesión, sin posibilidad de solicitarla diferida.


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