7. problemas de tratamientos térmicos

Problemas de Tratamientos Trmicos

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PROBLEMAS DE TRATAMIENTOS TRMICOSIng. Miguel Carrin CastillaAceros Bohler del Per [email protected]

Para realizar tratamientos trmicos el cliente debe te-ner en cuenta algunas recomendaciones para permi-tir el mejor resultado:

l Especificar claramente el tipo de acero, tratamien-to trmico a realizar y las caractersticas requeri-das para este ltimo:

- Temple y revenido: Dureza.- Cementacin: profundidad y dureza.- Nitruracin: profundidad.

l Las piezas deben poseer tolerancia para el trata-miento trmico, a fin de poder realizar correctamenteel rectificado posterior.

l Las deformaciones en el tratamiento trmico son unefecto inevitable del proceso. Es posible, sin embar-go, minimizar la deformacin practicando un aliviode tensiones luego del desbroncado o desbaste.

l Es recomendable en cambios de secciones aplicarptimos redondeos. caractersticas geomtricascomo ngulos vivos o perforaciones muy cercanasentre s, constituyen un peligro para la formacinde fisuras.

l Maquinar todas las superficies de la pieza, segnla sobre medida recomendada, si no se ha limpiadototalmente la capa de suministro se favorece lamayor deformacin y posibilita la formacin defisuras.

l Las piezas que han sido tratadas anteriormente po-seen tensiones internas que acentan su deforma-cin normal. Es recomendable recocer antes de rea-lizar un nuevo tratamiento trmico.

l Las piezas no deben tener ninguna aplicacin, pos-tizo o recubrimiento de materiales no ferrosos parael tratamiento trmico.

l Es recomendable consultar con el departamento tc-nico, a fin de disminuir las deformaciones de laspiezas, a travs de dispositivos, forma de disposi-cin, entre otros.

1. DEFORMACIN

El trmino deformacin se define como el cambio di-mensional y de forma de una pieza producto de untratamiento trmico. El cambio dimensional se refierenicamente a un cambio en el tamao, ms no auncambio en la forma.

Los cambios dimensinales y los cambios en la formapueden ocurrir separadamente, pero en general, ocu-rren simultneamente y se sobreponen los unos a losotros. Ellos representan un factor muy importante enlos costos de produccin ya que la deformacin du-rante el tratamiento trmico puede perjudicar un cos-toso proceso de manufactura en las ltimas etapas deproduccin.La deformacin inevitable, es el resultado de cam-bios volumtricos producidos por cambios estructura-les durante el calentamiento y el enfriamiento, as comopor tensiones trmicas causadas por variaciones detemperaturas al interior de la pieza (diferencias de di-latacin entre la superficie y el ncleo durante el en-friamiento).La deformacin puede compensarse o controlarse silos factores que la gobiernan han sido previamenteconsiderados en las etapas de diseo y produccin.La deformacin evitable, es el resultado de un trata-miento trmico inapropiado o de una equivocada se-leccin de materiales (ver Figura 1).

1.1 Cambios volumtricos causados por cambios estructurales.

La formacin de la ferrita en austenta provoca unacontraccin. En caso de un enfriamiento lento, el cam-bio durante el enfriamiento (curva b) prcticamente se

+

A

a

b

c

totalMs

A -MsA

+- Temperatura

Varia

cin

en el

lar

go

Ms

Figura 2: Variacin de la dimensin es funcin a loscambios micro estructrales.

Avances en tratamientos trmicos

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cancelara por el cambio durante el calentamiento pre-vio (curva a). Los cambios dimensinales permanentescausados por cambios estructurales, solamente ocu-rren a elevadas velocidades de enfriamiento(curva c).

Curvas de dilatmetro y cambios en la longitud.A = Temperatura y cambios en la longitudMs = Comienzo de la transformacin de la martensita.

A medida que el contenido de martensita aumenta, elvolumen y el largo de la pieza aumentarn acordemente.Contenidos crecientes de austenta residual harn dis-minuir el cambio positivo en el largo de la pieza e inclu-so pueden producir una contraccin.El mayor volumen obtenido durante el temple depen-de del tipo de acero utilizado. Los valores que se indi-can en la grfica a continuacin se aplican para untemple a fondo completo.

A medida que aumenta el espesor de una pieza, sealcanza un lmite despus del cual no es posible eltemple a fondo (templabilidad).La transformacin de la martensita y los incrementosen el volumen afectan nicamente la zona exterior yel crecimiento volumtrico total es menor.En otras palabras, el cambio dimensional depende dela profundidad de transformacin de un tipo de aceroy de su composicin qumica tpica.La influencia de la temperatura de temple puede dife-rir de caso a caso. En aceros con bajas profundidadesde transformacin, la profundidad de temple y en con-

D eform acin

M odificacin de m edida D istorsin

Tensiones trm icas V ariaciones de volum en Tensiones residualesen m aterial de partida

A paricin de nuevastensiones

V elocidad de enfriam iento

Tem peratura de tem ple

R esistencia en caliente

C onductividad trm ica

D ilatacin y form a

D im ensin y form a

M aterial

Tem plabilidad

A ustenta residual

D im ensin y form a

Tiem po de tem ple T iem po de m antenim iento

R eparticin de la tem peratura

M ecanizado asim trico

D escarburizacin

R ecarburizacin

Segregaciones

D im ensin y form a

Figura 1: Diagrama de las causas de la deformacin .

Figura 3: Variacin del volumen enfuncin al tipo del acero.

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

Varia

cin

de

vo

lum

en e

n %

Variacin de volumen durante el temple

Aceros de herramienta ledeburticos

Aceros de herramienta

aleados con poca variacin

dimensional

Aceros de herramienta no aleados

0 10 20 30 40 50 60

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0Aum

ento

de

volum

enen

%

Espesorde la pieza en mm

Figura 4: Influencia de la profundidad de transformaciny de la temperatura de temple sobre el

crecimiento en volumen durante el temple.


71

secuencia el aumento en volumen, crecer a medidaque crece la temperatura de temple. Al contrario, enaceros con una gran profundidad de transformacin,el incremento de la temperatura de temple producirun menor crecimiento volumtrico debido al mayorcontenido de austenta residual.

La velocidad de enfriamiento y el medio de temple tam-bin son de importancia. Con velocidades de enfria-miento decrecientes (agua, aceite, bao de sales, aire),se reduce la profundidad de transformacin y en con-secuencia el crecimiento volumtrico.Adicionalmente, despus del temple se presenta uncambio volumtrico y dimensinales causados por uncambio en la estructura durante el revenido.En primer lugar, el aligeramiento de la martensita y laprecipitacin de los carburos producirn una disminu-cin en el volumen. La desintegracin de la austentaresidual en martensita, causa un incremento en el vo-lumen. En el caso de temperaturas de revenido anms altas, la creciente desintegracin de la martensitaconducir nuevamente a una disminucin volumtricams pronunciada. Dependiendo del tipo de composi-cin qumica, los cambios estructurales y en conse-cuencia los cambios dimensinales, ocurrirn a dife-rentes temperaturas.

1.2 Cambios en la forma causados por tensiones trmicas.

Durante el calentamiento y en particular durante elenfriamiento rpido requerido por las operaciones detemple, se producen Tensiones Trmicas al interior dela pieza causadas por la diferencia de temperaturaentre la superficie y el ncleo. Esto conduce a cam-bios en la forma.Durante el enfriamiento, la temperatura de la zonasuperficial disminuye ms rpidamente que el ncleo.La menor contraccin del ncleo impide mayores con-tracciones en la zona superficial. Este hecho producetensiones en el ncleo. Si el material fuese capaz deasumir una deformacin elstica, la pieza quedara li-bre de tensiones en el punto en que la temperaturadel ncleo se igual a la temperatura superficial(curvasa y b). En general, la resistencia a las altas tempera-turas de un material no es lo suficientemente alta paralograr tal estado libre de tensiones. Si se excede ellmite elstico en caliente, ocurrir una deformacinplstica que conduce a una reduccin de las tensio-nes de traccin en la zona superficial y -por razonesde equilibrio- a una reduccin similar de la tensionesde compresin en el ncleo (curvas c y d). El tamaode la deformacin plstica se indica por el rea mar-cada con las flechas entre las curvas a y c. Cuando sealcanza el punto de la ms alta diferencia de tempera-turas, la contraccin de ncleo es mayor que la zonasuperficial. Esto disminuye las tensiones de traccinen la zona superficial (despus de un periodo U) has-ta que desaparecen. Como consecuencia de la con-traccin que sigue sucediendo en el ncleo ya queste est an ms caliente, la zona superficial estsometida a tensiones de compresin que permaneceen forma de tensiones residuales.

BOEHLER K 720, 90 MnCrV 8,DIN 1.2842 (arriba)BOEHLER K 505, 145Cr6,DIN 1.2063(abajo)

Lmite inferior de latemperatura de temple

Lmite superior de latemperatura de temple

Figura 5: Influencia de la temperatura de revenido sobrela variacin dimensional de temple en aceros aleadosde alta estabilidad dimensional (arriba) y en aceros deherramientas de alto carbono, alto cromo (abajo).

+

-

+

-

Varia

cin

dimen

siona

l

Temperatura de revenido en C

0 100 200 300 400 500 600

Tem

pera

tura

en C

Tens

in de

co

mpre

sin

Tens

in de

tra

ccin

U

c (superficie)

d (ncleo)

a (superficie)

b (ncleo)

Diferencia superficie - ncleo

Superficie

Ncleo

Tiempo en segundos

1000

500

1 5 10 50 100 500 1000

Figura 6: Distribucin de temperatura y tensin trmica durante el enfriamiento

Figura 6: Distribucin de temperatura y tensin trmicadurante el enfriamiento


72

Las variaciones en la forma son influenciadas de mododecisivo por las tensiones trmicas las cuales son re-ducidas por la deformacin plstica.

Los cambios en la forma sern mayores con velocida-des de enfriamiento, temperaturas de temple y tama-os y coeficientes de expansin trmica crecientes,as como con resistencia a la alta temperatura yconductividad trmica decrecientes.Como consecuencia del proceso de enfriamiento quesucede en el exterior y la consecuente disminucinsuperficial, todos los cuerpos no esfricos tienden aasumir la forma de una bola que posee la ms peque-a relacin superficie a volumen. Los cuerpos cbi-cos se aproximan a la forma de bola por medio delencorvamiento de sus caras. Los cuerpos prismticosse vuelven ms cortos y ms gruesos. Los componen-tes de formas planas se acercan a la forma esfricamencionada, aumentando su espesor y disminuyen-do su superficie (forma de barril).En otras palabras, los cambios en la longitud, ancho yespesor de un cuerpo variarn segn su formageomtrica.

1.3 Efecto combinado del cambio volumtrico debido a la transformacin estructural y del cambio en la forma debido a tensiones trmicas.

Como consecuencia de las diferentes condiciones deenfriamiento en la superficie y en el ncleo, el creci-

miento volumtrico causado por la transformacin es-tructural no ocurre simultneamente sobre toda la sec-cin transversal.Esto produce tensiones de transformacin que actanen direccin opuesta a las tensiones trmicas.El efecto de las tensiones trmicas ser dominante ylos cuerpos cilndricos asumirn la forma de barril des-crita anteriormente, si la austenta se transforma:

l Tanto en la superficie como en el ncleo, antes delmomento de las mayores tensiones trmicas

l Tanto en la superficie como en ncleo, despus delmomento de las mayores tensiones trmicas o

l En la superficie despus y en ncleo antes de stemomento (P. ej. Aceros de cementacin).

En el caso de una transformacin en la zonasuperficial que suceda antes o durante el momento delas mayores tensiones trmicas y en el caso de unatransformacin en el ncleo despus de stemomento, un cuerpo que haya tenido forma cilndricaen estado recocido asume una forma parecida a uncarrete. En ste caso, las tensiones de traccin su-perficiales producidas durante el enfriamiento se dis-minuyen por el incremento volumtrico debido ala for-macin de martensita en la zona superficial y se con-vierten en tensiones de compresin. El ncleo en cam-bio se ve expuesto a tensiones de traccin. En tal si-tuacin, el cuerpo trata de alcanzar una mayor rela-cin superficie volumen. La reduccin de las tensio-nes a travs de la deformacin plstica conduce a un

Variacin del volumen causada nicamente por transformaciones

Tensiones trmicas de transformaciones que ocurre en momentos diferentes

Diferencias de temperatura y transformaciones que ocurren simultneamente

Variaciones en la forma debida a tensiones trmicas

Variaciones en la forma debida a tensiones de transformacin

Figura 7: Efecto combinado del cambio volumtrico debido a la transformacin estructural ydel cambio a las formas debido a las formas trmicas.


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alargamiento en direccin longitudinal y simultnea-mente a una reduccin en el espesor. Como productodel rpido enfriamiento, las puntas del cuerpo cilndri-co no son capaces de seguir esta variacin en la for-ma.Los cambios dimensinales y Los cambios en la for-ma que ocurren durante el tratamiento trmico pue-den ser explicados por el efecto combinado de las ten-siones trmicas y de transformacin en conjunto conel incremento volumtrico debido a la transformacinestructural. Otros factores como las propiedades delmaterial, diseo y condiciones de tratamiento trmicodeben ser tenidos en cuenta.

1.4 Cambios dimensinales en aceros de alto carbono y alto cromo.

En el caso de aceros de herramientas con altos con-tenidos de cromo y carbono, debe considerarse queel cambio dimensional puede variar por el efecto delas bandas de carburo en direccin longitudinal y trans-versal. Ver figura 8.

Es por esta razn que el cambio dimensional tambinesta influenciado por la seleccin inicial del material(P. ej. Diferentes direcciones de deformacin principalen la barra de acero).

1.5 Deformacin evitable

La razn de este cambio dimensional normalmente esla distribucin asimtrica de las tensiones que, cuan-do son eliminadas por la deformacin plstica duranteel calentamiento, conducen a un cambio en los radios

P ro b e ta

8 4 0 9 0 0 9 6 0 1 0 2 0 1 0 8 0

+ 0 ,2

+ 0 ,1

0

0 ,1

-0 ,2

Va

ria

ci

n d

ime

ns

ion

al e

n %

T e m p e ra tu ra d e te m p le e n C

Du

rez

a e

n H

RC

6 5

6 4

6 3

6 2

6 1

6 0

5 9

5 8

8 0

9 0

7 0

6 0

5 0

4 0

3 0

2 0

1 0

0

2 0 x 1 0 0 m m

Figura 8: Variacin dimensional en funcin de la temperatura temple

Leyenda:Variaciones en direccin longitudinalVariaciones en direccin transversalDureza HRCContenido de austenta residual

y ngulos. Estas tensiones asimtricas pueden encon-trarse incluso en el material de partida en forma detensiones residuales producidas por operaciones deenfriamiento, deformacin, maquinado o soldadura.Estas pueden ser tambin producidas durante el tra-tamiento trmico o causadas por heterogeneidadesal interior del material o por un inapropiado diseo dela pieza.

Tensiones residuales:Un tpico ejemplo de esto es el cambio en la formaproducido por el relevado de tensiones despus delenderezado o despus de operaciones de mecaniza-do extensivas. En todos estos casos, es necesariohacer un tratamiento de alivio de tensiones antes deefectuar el tratamiento trmico.

Tensiones del tratamiento trmico:Siempre se debe tratar de evitar un calentamiento oun enfriamiento no uniforme a travs del calentamien-to lento o por etapas con igualacin de temperatura;calentando piezas delgadas en posicin suspendida;evitando que piezas delgadas se doblen durante elcalentamiento utilizando soportes adecuados; enfrian-do nicamente a velocidad necesaria para obtener laspropiedades requeridas; evitando operaciones unila-terales de temple.

Heterogeneidades al interior del material:Evitar la descarburacin o la carburacin no uniformemecanizando el acero por ambos lados (asegurarsede observar las tolerancias de mecanizado)Al seleccionar los materiales de trabajo es necesarioponer atencin a posibles diferencias en la composi-

cin qumica sobre la seccin transver-sal (segregaciones).La presencia de segregaciones pue-den ser evitadas en gran medida me-diante el uso de procesos especiales deproduccin por ejemplo, la refundicinpor electro escoria (utizado porBOEHLER).

1.6 Enderezado.

Dentro de ciertos lmites, los cambiosen la forma producidos durante el trata-miento trmico pueden ser corregidospor medio de operaciones de endere-zado de las piezas en estado fro o pocoantes de alcanzar la temperatura am-biente puede ser realizado con prensaso mquinas de enderezado o con laaplicacin de presin localizada, porejemplo, golpeando con un martillo deenderezado. En algunos casos tambinpuede ser ventajoso realizar la opera-


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cin de enderezado despus del enfriamiento en elbao de sales exactamente por encima de la tempe-ratura Ms, ya que la austenta tiene valores de tenaci-dad ms elevados.Despus de cada operacin de enderezado se reco-mienda un tratamiento de alivio de tensiones.

herramienta y las condiciones, influyen en el xito deuna operacin de rectificado.En el rectificado existe, ms que para cualquier otrotipo de mecanizado, el peligro de ocasionar fallas enla pieza; ya sea por la utilizacin de ruedas esmerilesinadecuados (dureza, granulado y tipo abrasivo), elmodo de operacin, como tambin por los medios derefrigeracin.Una inadecuada seleccin de las ruedas de rectificadoo una insuficiente refrigeracin pueden producirsobrecalentamientos locales generando fisuras de recti-ficado, formacin de capas blandas (el efecto derevenido) o endurecimiento local de la superficie (porrecalentamiento a altas temperaturas). En el caso parti-cular de piezas templadas, existe mayor riesgo de da-arlas con una operacin de rectificado inapropiado.

A continuacin algunas recomendaciones generales:

l Seguir estrictamente las instrucciones de los fabri-cantes de los abrasivos y solicitar su asistencia tc-nica cuando sea necesario.

l Afilar peridicamente las muelas.l Reducir la velocidad perifrica (dentro de las reco-

mendaciones del fabricante de abrasivos) y em-plear refrigerante en abundancia.

l Dirigirse al fabricante de muelas para obtener ase-soramiento especfico sobre seleccin y uso de lasmuelas abrasivas.

Direcciones de las probetas

Sentido de las lneas de carburos en placas cortadas.

Las flechas muestran el sentido principal de la deformacin

Variacin dimensional

a

a

a

a: Sentido de las flechas de carburos = direccin principal de la deformacin

Figura 9: Influencia de la direccin de laminacin de la deformacin

Figura 10: Fisuras resultado del efecto del concentrador detensiones en el tratamiento trmico de temple.

2. RECTIFICADO

Como en todas las operaciones de mecanizado, la tc-nica y experiencia del operario, el tipo de mquina, de


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l Distensionar las herramientas despus de las ope-raciones de rectificado, con esto se evita un des-gaste prematuro.

l Eliminar rebabas que pudieran existir despus delas operaciones de rectificado.

l No aplicar una presin excesiva al rectificar, pues-to que entonces se producen sobrecalentamientoslocalizados (quemaduras) y fisuras.

Figura 11: Se observa las fisuras provocadas por rectificadoen un pistn de un equipo de perforacin

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

1.BOHLER; MANUAL DE ACEROS BOHLER Lima-Per. Edicin 1999.

2.BOHLER; Documentos de Introduccin a losAceros y tratamientos trmicos. 1999.

Sugerimos visitar las siguientes pginas Web:

http: //www.bohlerperu.com/http: //www.bohlersteel.com/http: //www.bohler-uddeholm.com/http: //www.asminternational.org/http: //www.asminternational.org/MSTemplate.cfm?

Site=Heat_Treating_Societyhttp: //www.astm.org/http: //www.key-to-steel.com


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GRUPO BHLER UDDEHOLM

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

PROBLEMAS DE TRATAMIENTOS TRMICOS

PROBLEMAS DE PROBLEMAS DE TRATAMIENTOS TRMICOSTRATAMIENTOS TRMICOS

HB LERACEROS ESPECIALES

PROBLEMAS DE TRATAMIENTOS TPROBLEMAS DE TRATAMIENTOS TRMICOSRMICOSHB LERACEROS ESPECIALES

MACC 05

PROBLEMAS DE TRATAMIENTOS TRMICOS

PROBLEMAS DE TRATAMIENTOS PROBLEMAS DE TRATAMIENTOS TTRMICOSRMICOS

DEFORMACIN CASOS PRACTICOS

DEFORMACIDEFORMACINN CASOS PRACTICOSCASOS PRACTICOS


MACC 05



DEFORMACION

CAMBIO DE FORMA POR DISTORSIONES

TERMICAS

CAMBIO DE VOLUMEN POR TRANSFORMACION

DE ESTRUCTURAS

CAMBIO DE FORMA POR NEUTRALIZACION DE

TENSIONES

CAMBIO DE VOLUMEN POR

NUEVAS TENSIONES

Factor de volumenResistencia en caliente

Dilatacin por calor

Conductibilidad trmica

Forma y dimensiones

Regin de las temperaturas de

enfriamiento

Velocidad de enfriamiento

Factores exteriores

Tiempo de calentamiento y

enfriamiento

Propiedad de transformacin

Forma y dimensiones

Distribucin del calor

Temperatura y tiempo de influencia

Resistencia limite de fluencia

Tensiones propias y distribucin de

las mismas

Penetracin de temple

Contenido de austenita residual

Elementos de aleacin Dilatacin por calor

Forma y dimensiones

Elementos de aleacin

Temperatura de temple

Velocidad de enfriamiento

Conductibilidad termica

Maquinado

MODIFICACION DE MEDIDAS DISTORSION


MACC 05


MACC 05


FACTORES QUE DETERMINAN LA DEFORMACION EN LOS FACTORES QUE DETERMINAN LA DEFORMACION EN LOS TRATAMIENTOS TERMICOSTRATAMIENTOS TERMICOS

TERMICOSTERMICOS

METALURGICOSMETALURGICOS

TEMPERATURATEMPERATURA

CONTRACCIONCONTRACCIONTEMPERATURATEMPERATURA

DILATACIONDILATACION

PERLITAPERLITA AUSTENITAAUSTENITA

0,1250,125

0,1260,126

0,1270,1270,1280,128

0,1290,129

0,1300,130

VOLUMENVOLUMENESPECIFICOESPECIFICO

MARTENSITA MARTENSITA TETRAGONALTETRAGONAL

MARTENSITA MARTENSITA CUBICACUBICA

RECO

CIDO

RECO

CIDO

TEM

PLAD

OTE

MPL

ADO

TEM

PLAD

O Y

REV

ENID

OTE

MPL

ADO

Y

REV

ENID

O

Variacin de volumen de un acero eutectoide segn Wiester


MACC 05


TERMICOSTERMICOS

METALURGICOSMETALURGICOS

TOTALTOTAL

++ ++

++

--

----

?? ?? ?? ????

FACTORES QUE DETERMINAN LA DEFORMACION EN LOS FACTORES QUE DETERMINAN LA DEFORMACION EN LOS TRATAMIENTOS TERMICOSTRATAMIENTOS TERMICOS


MACC 05

Curvas de dilatm etro y cambios en la long itud A = Tem pera tura de austenizacin Ms = Comienzo de la transfo rmacin de la m artensita

+

A

a

b

c

totalMs

A -MsA

+- Tem peratura

Var

iac

in

en e

l la

rgo

M s

VARIACIN DE LA DIMENSIN EN FUNCIN A LOS CAMBIOS MICRO ESTRUCTURALESVARIACIN DE LA DIMENSIN EN FUNCIN VARIACIN DE LA DIMENSIN EN FUNCIN A LOS CAMBIOS MICRO ESTRUCTURALESA LOS CAMBIOS MICRO ESTRUCTURALES


MACC 05

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

Va

riac

in

de

v

olu

me

n e

n

%

V ariacin de vo lum en durante e l tem ple

Aceros de herram ienta ledeburticos

Aceros de herram ienta

aleados con poca variacin

dim ensional

Aceros de herram ienta no aleados

VARIACIN DEL VOLUMEN EN FUNCIN AL TIPO DEL ACEROVARIACIN DEL VOLUMEN EN FUNCIN AL VARIACIN DEL VOLUMEN EN FUNCIN AL TIPO DEL ACEROTIPO DEL ACERO


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MACC 05

+

-

+

-

Varia

cin

di

men

siona

l

Temperatura de revenido en C

0 100 200 300 400 500 600

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE REVENIDOSOBRE LA VARIACIN DIMENSIONALINFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE REVENIDOINFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE REVENIDOSOBRE LA VARIACIN DIMENSIONALSOBRE LA VARIACIN DIMENSIONAL


MACC 05

10001000

Tem

pera

tura

e

n

C

Ten

sin

de

com

pre

sin

Te

nsi

n d

e tra

cci

n

U

c (superficie)

d (ncleo)

a (superficie)

b (ncleo)

Diferencia superficie - ncleo

Superficie

Ncleo

Tiempo en segundos

1000

500

1 5 10 50 100 500 1000

DISTRIBUCIN DE TEMPERATURA Y TENSIN TRMICA DURANTE EL ENFRIAMIENTODISTRIBUCIN DE TEMPERATURA Y TENSIN DISTRIBUCIN DE TEMPERATURA Y TENSIN TRMICA DURANTE EL ENFRIAMIENTOTRMICA DURANTE EL ENFRIAMIENTO


MACC 05

EFECTO COMBINADO DEL CAMBIO VOLUMTRICOEFECTO COMBINADO DEL CAMBIO EFECTO COMBINADO DEL CAMBIO VOLUMTRICOVOLUMTRICO

Variacin del volumen causada nicamente por transformaciones

Tensiones trmicas de transformaciones que ocurre en momentos diferentes

Diferencias de temperatura y transformaciones que ocurren simultneamente

Variaciones en la forma debida a tensiones trmicas

Variaciones en la forma debida a tensiones de transformacin


MACC 05

P ro be ta

8 40 9 00 9 60 1 02 0 1 08 0

+ 0 ,2

+ 0 ,1

0

0 ,1

-0 ,2

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ten

ita re

sid

ual e

n %

6 5

64

63

62

61

60

59

58

80

90

70

60

50

40

30

20

10

0

20 x 100 m m

Variacin en direccin longitudinalVariacin en direccin transversalDureza en HRCContenido de austenita residual

CAMBIOS DIMENSIONALES EN ACEROS DE ALTO CARBONO Y ALTO CROMOCAMBIOS DIMENSIONALES EN ACEROS CAMBIOS DIMENSIONALES EN ACEROS DE ALTO CARBONO Y ALTO CROMODE ALTO CARBONO Y ALTO CROMO


MACC 05

D irec cion es d e la s prob etas

S entido d e la s lne as d e carburos en p lacas co rta das .La s flechas m u estran e l sen tid o princ ipa l de la de form ac in

V ariac in d im en sional

aa

a

a:Sen tido de las fle cha s d e carb uros = d irecc in princ ip a l de la defo rm acin

INFLUENCIA DE LA DIRECCIN DE LAMINACIN EN LA DEFORMACININFLUENCIA DE LA DIRECCIN DE INFLUENCIA DE LA DIRECCIN DE LAMINACIN EN LA DEFORMACINLAMINACIN EN LA DEFORMACIN


MACC 05

CASOS PRCTICOSCASOS PRCASOS PRCTICOSCTICOS CONCENTRADOR DE TENSIONES BALANCE DE MASAS RECTIFICADO ELECTRO EROSIN MONTAJE Y DISEO FUNDICIN SOLDADURA FATIGA

CONCENTRADOR DE TENSIONESCONCENTRADOR DE TENSIONES BALANCE DE MASASBALANCE DE MASAS RECTIFICADORECTIFICADO ELECTRO EROSIELECTRO EROSINN MONTAJE Y DISEMONTAJE Y DISEOO FUNDICIFUNDICINN SOLDADURASOLDADURA FATIGAFATIGA


MACC 05

CONCENTRADOR DE TENSIONESCONCENTRADOR CONCENTRADOR DE TENSIONESDE TENSIONES


MACC 05



79


MACC 05



MACC 05



MACC 05



MACC 05



MACC 05



MACC 05

BALANCE DE MASABALANCE BALANCE DE MASADE MASA


MACC 05



MACC 05



80


MACC 05

RECTIFICADORECTIFICADORECTIFICADO


MACC 05



MACC 05

ELECTRO EROSIONELECTRO EROSIONELECTRO EROSION


MACC 05



MACC 05

La tcnica y experiencia del operario, el La tcnica y experiencia del operario, el tipo de mquina, de herramienta y las tipo de mquina, de herramienta y las condiciones, influyen en el xito de la condiciones, influyen en el xito de la operacin de rectificado.operacin de rectificado.



MACC 05

La inadecuada seleccin de la rueda abrasiva La inadecuada seleccin de la rueda abrasiva (dureza, granulado y tipo abrasivo) o la (dureza, granulado y tipo abrasivo) o la insuficiente refrigeracin, producen sobreinsuficiente refrigeracin, producen sobre--calentamientos locales generando:calentamientos locales generando:

Fisuras de rectificado,Fisuras de rectificado,

Endurecimiento local de la superficie (por Endurecimiento local de la superficie (por recalentamiento a altas temperaturas). recalentamiento a altas temperaturas).

Formacin de capas blandas (el efecto de Formacin de capas blandas (el efecto de revenido),revenido),




MACC 05

En piezas templadas, En piezas templadas, existe mayor riesgo de existe mayor riesgo de daarlas con una daarlas con una operacin de rectificado operacin de rectificado inapropiado. inapropiado.




MACC 05

ZONAS ZONAS RECALENTADASRECALENTADAS

FISURAS FISURAS INDIVIDUALESINDIVIDUALES

RED DE RED DE FISURASFISURAS




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MACC 05



MACC 05

MONTAJEMONTAJEMONTAJE


MACC 05



MACC 05



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DISEODISEODISEO


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FATIGAFATIGAFATIGA


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FATIGAFATIGAFATIGA

7. problemas de tratamientos térmicos

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