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1 Laboratorio de Ingeniería de Materiales Práctica No. 2 Nombre de la práctica: Templabilidad. Fecha: 14 octubre 2021 Fotografía Alumno (Opcional) Nombre Alumno Sánchez Nazario Axel Asignatura Laboratorio Materiales II Profesor Ing. Adolfo Altamirano Meza Grupo 14 Calificación 2 Objetivos de la práctica • Comprender el concepto de templabilidad, mediante la aplicación del ensayo Jominy en una muestra de acero y obteniendo la curva de templabilidad correspondiente. • Observar el cambio de propiedades del material bajo ensayo en función de la velocidad de enfriamiento. Información relevante para el desarrollo de la práctica (Introducción, antecedentes, imágenes, etc.) La templabilidad es la capacidad de un acero para transformarse (parcial o completo) de austenita a una fracción de martensita. En otras palabras, la templabilidad describe la capacidad del acero para endurecerse en profundidad bajo un conjunto de condiciones dado. La templabilidad depende de la composición química del acero y también puede verse afectada por las condiciones de procesamiento previas, como la temperatura de austenización El método más ampliamente utilizado para determinar la templabilidad de un acero es la prueba o ensayo de templabilidad por enfriamiento de la punta o prueba Jominy, la cual está estandarizada por la ASTM, la SAE y la AISI. 3 Recursos digitales a utilizar, descripción (Simulador, página web, base de datos, galería, etc.) Fig 1. Plataforma de Youtube Videos: YouTube https://www.youtube.com/watch?v =RNp0ETTVdxg&ab_channel=Jho nBotero https://www.youtube.com/watch?v =tQhokADU2LI Fig 2. Portada página web del laboratorio Página oficial del laboratorio https://labsmaterialesfiunam.wixsit e.com/labmat/nuestros-programas https://www.youtube.com/watch?v=RNp0ETTVdxg&ab_channel=JhonBotero https://www.youtube.com/watch?v=RNp0ETTVdxg&ab_channel=JhonBotero https://www.youtube.com/watch?v=RNp0ETTVdxg&ab_channel=JhonBotero https://www.youtube.com/watch?v=tQhokADU2LI https://www.youtube.com/watch?v=tQhokADU2LI https://labsmaterialesfiunam.wixsite.com/labmat/nuestros-programas https://labsmaterialesfiunam.wixsite.com/labmat/nuestros-programas 4 Desarrollo de la práctica El ensayo Jominy consiste en una probeta de forma cilíndrica con diámetro de una 1 pulg. y 4 pulg. de longitud. La probeta cuenta con una pestaña 1/16 de pulg. en uno de sus extremos, y sirve como medio de sujeción en el dispositivo. La probeta es sometida a un tratamiento térmico de normalizado con la finalidad de eliminar diferencias en su microestructura. Posteriormente se realiza un calentamiento de ésta a temperatura de austenitizado (entre 800 y 1000°C). La probeta es colocada en el dispositivo de ensayo suspendida verticalmente. El enfriamiento de la probeta se lleva a cabo mediante un chorro de agua situado en la cara inferior de ésta (velocidad de flujo y temperatura específica). La cara actúa como superficie templante y enfría a la probeta de forma longitudinal hacia su extremo superior que tiene como resultado un gradiente de velocidades de enfriamiento desde la máxima velocidad en el extremo templado (inferior), a la mínima en el extremo superior. 5 Resultados RESULTADOS ENSAYOS DE TEMPLABILIDAD METODO DE JOMINY Tipo de acero: 1018 Tipo de acero: 1045 Tipo de acero: 8620 Distancia Dureza Distancia Dureza Distancia Dureza a la punta a la punta a la punta templada templada templada (in) (HRc) (in) (HRc) (in) (HRc) 0/16 41 0/16 49 0/16 59 1/16 30 1/16 45 1/16 58.5 2/16 26 2/16 42.5 2/16 57.5 3/16 20 3/16 33 3/16 52.5 4/16 14.5 4/16 30 4/16 46 5/16 10.5 5/16 29 5/16 43 6/16 7 6/16 28 6/16 41 7/16 4.5 7/16 26.5 7/16 41 8/16 3 8/16 26 8/16 41 9/16 2.5 9/16 25 9/16 41 10/16 0.5 10/16 23.5 10/16 39.5 11/16 0 11/16 23 11/16 39.5 12/16 12/16 22.5 12/16 39.5 13/16 13/16 21.5 13/16 37 14/16 14/16 20 14/16 37 15/16 15/16 17 15/16 37 16/16 16/16 15.5 16/16 35 18/16 18/16 15 18/16 33 20/16 20/16 15 20/16 32 22/16 22/16 14.5 22/16 32 24/16 24/16 14 24/16 30 26/16 26/16 13 26/16 29.5 28/16 28/16 11.5 28/16 29 30/16 30/16 10.5 30/16 28.5 32/16 32/16 9 32/16 27.5 34/16 34/16 8.5 34/16 26 36/16 36/16 8 36/16 26 38/16 38/16 7 38/16 26 40/16 40/16 5 40/16 26 42/16 42/16 3 42/16 25 44/16 44/16 1 44/16 25 46/16 46/16 0 46/16 24 48/16 48/16 48/16 23.5 52/16 52/16 52/16 23 56/16 56/16 56/16 23 60/16 60/16 60/16 22.5 64/16 64/16 64/16 22 6 Gráfica Acero 1018 Gráfico acero 1045 Análisis de resultados 0 10 20 30 40 50 60 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 D u re za ( H R c) Distancia a la punta templada (in) Acero 1045 7 Gráfico acero 8620 De acuerdo con las gráficas obtenidas por medio de los datos de cada acero, el 8620 presenta una mayor templabilidad, ya que su curva de velocidad no presenta una caída rápida de la dureza en la medida que se aleja del extremo enfriado, comparada con las curvas de los otros aceros. Comprobamos que los componentes químicos del acero son un factor de la templabilidad. En nuestro caso con el acero 8620 (níquel, cromo, y molibdeno) le brinda una mayor templabilidad. Composición química Acero 1018 Acero 1045 Acero 8620 Manganeso (Mn): 0,60 - 0,90 Carbono (C): 0,15 - 0,20 Azufre (S): 0.05 (Max.) Fósforo (P): 0.04 (Max.) Hierro (Fe): Equilibrio Carbono (C): 0,43 - 0,5 Manganeso (Mn): 0,6 - 0,9 Silicio (Si): 0,2 - 0,4 Fósforo (P): 0,04 (Max) Azufre (S): 0,05 (Max) Carbono (C): 0,17 - 0,23 Manganeso (Mn): 0,6 - 0,95 Silicio (Si): 0,2 - 0,35 Cromo (Cr): 0,4 – 0,6 Níquel (Ni): 0,4 – 0,7 Molibdeno (Mo): 0,15 – 0,25 Fósforo (P): 0,035 (Max) Azufre (S): 0,04 (Max) 0 10 20 30 40 50 60 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 D u re za ( H R c) Distancia a la punta templada (in) Acero 8620 8 Aplicaciones Acero 1018 Acero 1045 Acero 8620 Para partes que no requieran grandes esfuerzos: flechas, tensores, pernos de dirección y de cadenas, catarinas, etc. Se usan en procesos que requieran recalcado, estampado y doblado. Piezas de mediana resistencia mecánica y tenacidad: piñones, cuñas, manivelas, cadenas, engranajes de baja velocidad, partes de maquinaria, bases para portamoldes y portatroqueles. Principales usos para componentes mecánicos: anillos de engranajes, engranajes en general columnas, pasadores de guía, cruces, torniquetes, fundas, coronas, ejes, cigüeñales, pasadores, guías, ruedas dentadas, etc. Conclusiones Los objetivos de la práctica fueron cumplidos. Con ayuda de los recursos digitales descritos pudimos observar la realización de esta práctica. Las actividades de la práctica complementaron el concepto de templabilidad, y con los datos proporcionados obtuvimos las gráficas que nos permitieron determinar cual acero muestra una mayor templabilidad. Cabe destacar que el ensayo Jominy es de suma importancia porque nos indica la templabilidad de las muestras de los aceros y así podemos obtener mejores aplicaciones porque los distintos tipos de aceros no tienen las mismas propiedades. Bibliografía / Mesografía • SAE 1020 Y SAE 1045. (n.d.). Retrieved from https://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/7826/VasquezTorresEdwinLib ardo2013Anexos.pdf?sequence=2 • Acero 1018 – IIRSACERO S.A. DE C.V. | Proveedor de Aceros. (2021). RetrievedOctober 18, 2021, from Iirsacero.com.mx website: http://iirsacero.com.mx/acero-1018/ • Acero 8620 – IIRSACERO S.A. DE C.V. | Proveedor de Aceros. (2021). Retrieved October 18, 2021, from Iirsacero.com.mx website: http://iirsacero.com.mx/acero-8620/ https://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/7826/VasquezTorresEdwinLibardo2013Anexos.pdf?sequence=2 https://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/7826/VasquezTorresEdwinLibardo2013Anexos.pdf?sequence=2 http://iirsacero.com.mx/acero-1018/ http://iirsacero.com.mx/acero-8620/ 9 • DoITPoMS - TLP Library The Jominy End Quench Test - Jominy test. (2020). Retrieved October 18, 2021, from Doitpoms.ac.uk website: https://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/jominy/jominy.php • Garza Vázquez, I., Cisneros Hernández, I., En, M., Jorge, C., Romero Hernández, L., Agustín, E., … Hernández, R. (n.d.). Elaborado por: Revisado por: Autorizado por: Vigente desde: Manual de prácticas del laboratorio de Materiales II. Retrieved from https://368bc5b9-c5bf-43d5-9f65- 71081259fb29.filesusr.com/ugd/4b2b33_63788a38aa8c48eaa75e73c903992120.pdf https://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/jominy/jominy.php https://368bc5b9-c5bf-43d5-9f65-71081259fb29.filesusr.com/ugd/4b2b33_63788a38aa8c48eaa75e73c903992120.pdf https://368bc5b9-c5bf-43d5-9f65-71081259fb29.filesusr.com/ugd/4b2b33_63788a38aa8c48eaa75e73c903992120.pdf
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