Ensayo de Jominy

Vista previa del material en texto

TEMPLABILIDAD – ENSAYO YOMINY
Materiales Metálicos – 2do. Ingeniería Mecánica
Ing. Víctor Gómez 
U. T. N.
Facultad Regional Tucumán
Tratamientos térmicos
Velocidades de enfriamiento
Diagramas de las SS o de las TTT
Curva TTT
Curva TTT
Curva TTT
Curva TTT
Comparación de curvas TTT
Valores comparativos de aceros según las curvas TTT
Comparación de Durezas
Efecto de la composición de la aleación sobre la 
Templabilidad
•Aumento de C – Aumenta templabilidad. 
•Aumento de elementos de aleación – Aumenta 
templabilidad.
•Excepciones: 
•S forma MnS
•Co aumenta la tasa de nucleación y el 
crecimiento de la perlita. 
•Ti forma TiC (homogeniza la austenita) 
Templabilidad
•Templabilidad es un termino utilizado para 
describir la habilidad de una aleación de ser 
endurecida por la formación de martensita. 
•Una aleación que posee alta templabilidad 
forma martensita no tan solo en su superficie, 
también lo hace en elevado grado en su interior. 
•Templabilidad no es una medida de la Dureza 
de la martensita. 
•Para medir la templabilidad podemos utilizar el 
ensayo Yominy o el método de Grossman. 
Templabilidad
La capacidad de un acero aleado para transformarse en martensita durante un determinado temple depende de la composición química y esta relacionado con un parámetro llamado 
Templabilidad. Todos los aceros tienen una relación especifica entre las propiedades mecánicas y la velocidad de enfriamiento. Templabilidad es un termino utilizado para describir 
la aptitud de un acero para endurecerse por la formación de martensita como consecuencia de un tratamiento térmico. Templabilidad no es dureza, que significa resistencia a la 
penetración, aunque se utilizan medidas de dureza para determinar la extensión de la transformación martensitica en una probeta. Un acero de alta Templabilidad es aquel que 
endurece o forma martensita, no solo en su superficie sino, también en su interior, es decir, la Templabilidad es una medida de la profundidad a la cual una aleación puede
endurecerse . Por este motivo, se utiliza el ensayo Yominy.
ENSAYO YOMINY
W. Yominy, desarrolló un método relativamente sencillo y rápido, que permite reproducir en una sola probeta, las sucesivas velocidades de 
enfriamiento. El ensayo consiste en enfriar una probeta normalizada (Probeta Yominy) y obtener de ella, las diferentes curvas de dureza que 
corresponden a las diferentes velocidades de enfriamiento, que se manifiestan a lo largo de la pieza.
La probeta es de forma cilíndrica con las dimensiones que indica el gráfico. En un extremo, presenta una pestaña 
para que sea montada en el dispositivo de enfriamiento, en las Normas ISO, ASTM, SAE o IRAM, figuran los 
procedimientos de extracción de la pieza a ensayar, tratamiento térmico previo, tipo de mecanizado y cuidados en el 
calentamiento de la probeta. Antes del mecanizado, el material tiene que ser normalizado a una temperatura de Ac3 
+ 80 ℃. Si la pieza aún esta dura se practicará un revenido de unos 55 ℃ por debajo de Ac1. Mecanizada la probeta 
se la calienta para temple a una temperatura de Ac3 + 50 ℃, en esta etapa, se debe evitar las descarburaciones u 
oxidaciones rodeándola en una caja con virutas de fundición. El acero permanece a temperatura de autenización 
durante 30 minutos, luego enfriamos la probeta. El dispositivo de enfriamiento, consta de elemento para sujetar la 
pieza y debe poseer un chorro de agua de caudal y temperatura constante al momento del ensayo, el chorro de 
agua, incidirá en la parte baja del cilindro. Dadas las condiciones de estandarización de este ensayo, siempre 
lograremos , para cualquier acero, la misma velocidad de enfriamiento. La conductividad térmica es prácticamente la 
misma para todos los aceros de construcción , por lo que a distancias iguales desde el extremo, tendremos siempre 
la misma velocidad de enfriamiento para cualquier acero. Se extrae la probeta del horno, se la monta en menos de 5 
segundos en el dispositivo de enfriamiento, se la deja enfriar en el chorro de agua unos 10 minutos, se la saca del 
equipo y se la enfría en agua. Una vez enfriada la probeta, se rectifican dos generatrices opuestas de 0,4 Mm de 
profundidad refrigerados adecuadamente para evitar cualquier cambio en el estructura. Sobre esas superficies 
aplanadas, se toman las durezas Rockwell “C” a intervalos iguales de distancia a partir del extremo enfriado. Las 
medidas, tendrán un intervalo de longitud de 1/16”, en un tramo de 2”.
La gráfica muestra la disminución de la dureza a medida que nos alejamos del extremo enfriado.
La curva de Yominy, nos da una idea de la 
templabilidad del acero. Un acero será mas 
templable cuanto menor sea la caída de la dureza, 
en la medida que me alejo del extremo enfriado. 
Vemos que cada aleación, tiene su banda particular 
de templabilidad. En el gráfico de abajo, notamos 
que la templabilidad aumenta en función del 
contenido de C, pero, es muy importante el 
elemento aleante que acompaña al acero, los acero 
al Molibdeno, son mucho mas templables que los 
aceros al C.
Ensayo Yominy / Curvas de las TTT
Correlación entre el diagrama de 
enfriamiento continuo de la austenita, 
curvas TTT, con los datos del ensayo de 
capacidad de endurecimiento por temple 
para una acero 8630. 
%C = 0,28 a 0,33 - %Mn = 0,70 a 0,90 - %P 
= 0,035 - %S = 0,040 - %Si = 0,15 a 0,35 -
%Ni = 0,40 a 0,70 - %Cr = 0,40 a 0,60 -
%Mo = 0,15 a 0,25 
SAE 8630 = AISI 8630 = UNS G86300 (Cr –
Ni – Mo)
SAE: Society of Automotive Engineers
AISI: American Iron and Steel Institute
UNS: Unified Numbering System, (Sistema 
Unificado de Numeración) acordado entre 
SAE y ASTM, para unificar designaciones.
Al analizar los cambios micro estructurales 
en las diferentes velocidades de 
enfriamiento, vemos que la rapidez A, 
representa la mas cercana al extremo 
templado, excede la velocidad critica de 
enfriamiento y originara una transformación 
a Martensita. Las velocidades B, C y D, 
resultaran en transformaciones de varias 
mezclas de ferrita, bainita y martensita, 
disminuyendo la cantidad de martensita en 
la medida que disminuye la velocidad de 
enfriamiento. Debe notarse que es 
necesaria una velocidad muy lenta para 
obtener perlita en este acero. La 
templabilidad se expresa en términos de 
dureza, pero, los cambios de micro 
estructuras reflejados por los valores de 
dureza, son de importancia en las 
propiedades del acero. En general los 
elementos de aleación aumentan la 
templabilidad, retardando la transformación 
en las regiones de perlita y de bainita, 
permitiendo de este modo que se forme 
martensita con velocidades de enfriamiento 
menores. 
BANDAS DE TEMPLABILIDAD
La AISI ha establecido curvas de templabilidad 
mínimas y máximas, conocidas como Bandas de
Templabilidad . Se muestra una banda típica de 
templabilidad para una acero 4140H (Mn – Si – Mo
– Cr), el sufijo H indica que son aceros que se 
compran con una base especifica de templabilidad, 
tomando la composición química una importancia 
secundaria. Al especificar la templabilidad, 
generalmente se designan dos puntos:
A: Valores mínimos y máximos de dureza a la 
distancia deseada, en la Fig. la especificación 
podría ser HRc 50/58 ≈ 6/16”
B: Distancias mínimas y máximas a las cuales se 
presenta el valor de dureza deseado, en la Fig. 
podría ser HRc 50 ≈ 6/16 a 21/16 de pulgada.
6/16” = 9,52 mm.
21/16” = 33,33 mm.