RECOCIDO CON AUSTENIZACION INCOMPLETA DE UN ACERO HIPEREUTECTOIDE AISI O1

GERMAN DANIEL ESCAMILLA GIL201220345

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA METALURGICA

METALURGIATUNJA2015

INTRODUCCIÓN

El recocido es un tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, la recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente en metales. Cualquier metal que haya sido tratado tiene como resultado una alteración de las propiedades físicas del mismo. El recocido consiste en calentar el metal hasta una determinada temperatura para después dejar que se enfríe lentamente, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en su interior para que su temperatura disminuya de forma progresiva. El proceso finaliza cuando el metal alcanza la temperatura ambiente. 

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OBJETIVOS

Objetivo General:

Ablandar el acero y regenerar la estructura. Así como el observar metalográficamente sus micro-constituyentes.

Objetivos Específicos:

Realizar un análisis exhaustivo de la microestructura, su dureza y constituyentes.

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DETERMINACIÓN TAMAÑO DE GRANO ACERO HIPEREUTECTOIDE AISI O1 SIN TRATAMIENTO DE RECOCIDO

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DETERMINACIÓN TAMAÑO DE GRANO ACERO HIPEREUTECTOIDE AISI O1 CON TRATAMIENTO DE RECOCIDO DE AUSTENIZACION INCOMPLETA

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TAMAÑO DE GRANO

LONGITUDINALANTES DEL TRATAMIENTO DESPUES DEL TRATAMIENTO

MICROGRAFIA

Imagen 1. Micrografía acero 01 100x longitudinal ;fuente: autores

MICROGRAFIA

Imagen 2. Micrografía acero 01 con tratamiento térmico 100x

longitudinal ;fuente: autores

NUMERO DE TRAMAÑO DE GRANO

Numero tamaño grano : 8

NUMERO DE TAMAÑO DE GRANO

Numero tamaño grano : 7CALCULOS

Tamaño observado: 8Factor de corrección (100x): 0G= 8+0= 8

CALCULOSTamaño observado: 7Factor de corrección (100x): 0G= 7+0= 7

ANALISIS DE RESULTADOSEl valor determinado de tamaño de grano en la sección longitudinal a 100X para un acero AISI O1 sin

tratamiento térmico según la norma ASTM E-112 es de 8.

ANALISIS DE RESULTADOSEl valor determinado de tamaño de grano en la sección longitudinal a 100X para un acero AISI O1 con

tratamiento térmico de recocido con austenizacion incompleta según la

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Este tamaño de grano está presente en materiales duros ya

que este es una acero que cuenta con un 1 % de carbono en su

composición con unas propiedades como resistencia a la tracción,

desgaste, resistencia a la fluencia y con poca ductilidad

norma ASTM E-112 es de 7.Lo que nos indica un aumento en el

tamaño de grano.

FASES PRESENTES

La línea de la aleación nos muestra que fases se encuentra presentes en la aleación en este caso se verán una fase de perlita al lado izquierdo de la línea y al lado derecho nos mostrara la cementita. Para llevarse al tratamiento térmico se llevó la probeta a una temperatura promedio de 760º C la cual llega a la fase austenita y cementita para así modificar sus propiedades.

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ANTES DEL TRATAMIENTO DESPUES DEL TRATAMIENTOMICROGRAFIA

Imagen 3. Micrografía acero 01 500x longitudinal ;fuente: autores

Fase de perlita

Fase de cementita

MICROGRAFIA

Imagen 4. Micrografía acero 01 con tratamiento térmico 500X

longitudinal ;fuente: autores

Fase de perlita

Fase de cementita

CALCULOS

%PERLITA= 6,67−16,67−0,77

x100=96,101

%CEMENTITA= 1−0,776,67−0,77

X 100=3,898

ANALISIS DE RESULTADOSEsta aleación cuenta con una fase de perlita la cual es un constituyente eutectoide formado por capas alternadas de hierro alfa y carburo de hierro CFe3, o lo que es lo mismo, de ferrita y cementita. También está compuesta por la cementita que es carburo de hierro, CFe3, contiene 6,67% de carbono y 93,33% de hierro. Es el constituyente más duro y

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frágil de los aceros al carbono los cual nos está diciendo que esta aleación es una de las dura que se puede conformar

ANALISIS DE CARBUROS

ANTES DEL TRATAMIENTO DESPUES DEL TRATAMIENTOMICROGRAFIA

Carburo

MICROGRAFIA

ANALISIS DE RESULTADOSLos carburos se pueden observar como varias manchas redondeadas o alargadas, son compuestos muy duros que se forman al combinarse elementos especiales con el carbono, al sufrir el tratamiento térmico los carburos se disocian con la perlita, por esta razón se observan mas cerca los carburos a la perlita; permitiendo una reducción en el tamaño en sus tamaños.

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DUREZAS

TRANSVERSALANTES DEL TRATAMIENTO DESPUES DEL TRATAMIENTOCLASIFICACION DUREZAS

ACERO 01 DUREZAS (HRC)

1 7.92 8,43 8,3PROMEDIO 8,2Tabla 1 Dureza acero O1 fuente :

autor

CLASIFICACION DUREZAS

ACERO 01 DUREZAS (HRB)

1 882 95.53 87.5PROMEDIO 90.3

Tabla 2 Dureza acero O1 con tratamiento de austenizacion

incompleta ; fuente : autor

CALCULOSEste análisis se realizó con una máquina de ensayos de dureza (durómetro) para este material se tomó la escala rockwell C que es la que se utiliza para los materiales duros, al cual se le aplicó una carga de 1472 N.

CALCULOSEste análisis se realizó con una máquina de ensayos de dureza (durómetro) para este material se tomó la escala rockwell B que es la que se utiliza para los materiales duros, al cual se le aplicó una carga de 980.7 N.

ANALISIS DE RESULTADOSAl mirar el cambio que que se produce en las durezas de pues del tratamiento se demuestra en compañía de el análisis de grano que con el tratamiento de austenizacion incompleta se aumenta el tamaño de los granos pero se disminuye la dureza del material facilitando someterlos a tracción, elongación , etc.

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ANALISIS DE RESULTADOS

Teniendo en cuenta el tamaño de grano inicial en la micrografías nos damos cuenta del aumento del tamaño de grano, pero dentro de las estructura las fases no cambian.

En este método se calienta a una temperatura intermedia de tal forma que se transforme la cementita en austenita.

Este método es muy utilizado ya que no solo reblandece el material sino que alivia tenciones que se encuentran en los espacios interplanales.

Es muy utilizado no solo por la eficiencia sino por el costo ya que es más económico que el recocido con austenizacion completa.

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DESARROLLO DE PREGUNTAS

1. ¿Qué influencia tiene el tratamiento térmico de recocido con austenización incompleta en el tamaño de grano de la microestructura de un acero?

El tratamiento térmico con autenizacion incompleta se relaza con aceros con un porcentaje de carbono mayor a 0.50 lo cual en ellos produce un aumento en el tamaño de los granos permitiendo un reblandecimiento que mejora sus propiedades maquinables.

2. ¿Qué diferencias en transformaciones de fase encontró al realizar la comparación entre la microestructura del acero AISI 01 sometido a recocido con austenización completa y la microestructura del acero AISI 01 con austenización incompleta?

Después de realizar el tratamiento con austenizacion incompleta no muestra que no se produjeron ningún cambio en la fases de este metal lo que en realidad se obtiene es una estructura globular de cementita y ferrita permitiendo el ablandamiento.

3. Qué similitudes y/o diferencias encontró en el tamaño de grano de la microestructura entre las dos probetas? (AISI 01, con austenización completa y con austenización incompleta)

Al comparar los tamaños de granos de las micrografías de las probetas podemos deducir que en la probeta inicual los granos se encuentran en planos y en las final se encuentran en globulares los cual le permite tener una menor dureza facilitar el mecanizado de la pieza por el aumento en el tamaño de grano.

4. ¿Qué similitudes y/o diferencias encontró en la dureza entre las dos probetas? (AISI 01, con austenización completa y con austenización incompleta).

Si tenemos en cuenta que el tamaño del grano es inversamente proporcional a la dureza ya que a mayor tamaño de grano la dureza va a ser menor lo cual nos dice que se produjo un cambio al realizarse el recocido ya que aumentaron el tamaño de sus granos permitiendo un reblandecimiento.

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CONCLUCIONES

Con el análisis de durezas se verifico que la probeta con recocido de austenizacion incompleta redujo su dureza en comparación a la probeta con sin tratamiento.

La austenizacion incompleta se hace para aceros hiperutectoides o mayores a 0.50 porciento de carbono.

Un acero expuesto a recocido con austenización incompleta, presenta cambios en sus propiedades mecánicas.

El tratamiento térmico de recocido con austenización incompleta se realiza con el fin de ablandar una pieza de acero para posteriormente mecanizarla, regenerando su estructura ya aliviando las tenciones internas.

Se utiliza para aceros con bastantes carburados y se obtienen aceros aleados para herramientas.

Se obtiene estructura globular de cementita y ferrita que hace ablandar el material.

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BIBLIOGRAFIA

ASTM Standard E18-14, 03.01, "Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials," ASTM International, West Conshohocken, PA, DOI: 10.1520/E0018.

Apraiz Barreiro, José. Tratamientos térmicos de los aceros (3a ed.). Madrid: Dossat. 1958.pag 35-40

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