LABORATORIO DE TEMPLE

REPORTES DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Tema: Montaje de Probeta

Nombre de alumno: Tony Valladares Ardón

Nº de registro: 0701198900267

INTRDUCCIÓN

A continuación en el siguiente informe, detallo el proceso del cómo se realiza el Temple, que es un tratamiento térmico, el cual sirve para hacer más duro los aceros por medio del calentamiento de los aceros y luego enfriándolos bruscamente en agua, aceite, arena, salmuera, cal, etc.

OBJETIVOS

Realizar en el laboratorio un ensayo de temple.

Comprobar las distintas formas que existen para enfriar el acero, para realizar un temple.

Hacer un ensayo tomando en cuenta el tipo de acero que vamos a templar.

RECURSOS

Un horno de tratamientos térmicos o de Mufla

Agua

Aceite

Tenazas

Abrasivos (lija)

Una segueta

Una probeta (pedazo de varilla de construcción)

Teoría relacionada

Temple

El proceso de endurecimiento del acero consiste en el calentamiento del metal de manera uniforme a la temperatura correcta (ver figura de temperaturas para endurecido de metales) y luego enfriarlo con agua, aceite, aire o en una cámara refrigerada. El endurecimiento produce una estructura granular fina que aumenta la resistencia a la tracción (tensión) y disminuye la ductilidad. El acero al carbono para herramientas se puede endurecer al calentarse hasta su temperatura crítica, la cual se adquiere aproximadamente entre los 790 y 830 °C, lo cual se identifica cuando el metal adquiere el color rojo cereza brillante. Cuando se calienta el acero la perlita se combina con la ferrita, lo que produce una estructura de grano fino llamada austenita. Cuando se enfría la austenita de manera brusca con agua, aceite o aire, se transforma en Martensita, material que es muy duro y frágil.

Temple (con revenido)

Después que se ha endurecido el acero es muy quebradizo o frágil lo que impide su manejo pues se rompe con el mínimo golpe debido a la tensión interior generada por el proceso de endurecimiento. Para contrarrestar la fragilidad se recomienda el temple del acero (en algunos textos a este proceso se le llama revenido y al endurecido temple). Este proceso hace más tenaz y menos quebradizo el acero aunque pierde algo de dureza. El proceso consiste en limpiar la pieza con un abrasivo para luego calentarla hasta la temperatura =) adecuada (ver tabla), para después enfriarla con rapidez en el mismo medio que se utilizó para endurecerla.

Temple del Acero

LOS ARTESANOS, los aficionados, y los estudiantes en los talleres de aprendizaje, quienes gustan de construir sus propios instrumentos. necesitan conocer bien los métodos para endurecer y templar el acero de herramienta. En general, existen tres pasos en el procedimiento. El primero, consiste en el destemple, a fin de mejorar la condición física del acero y aliviar las tensiones que tal vez se hayan originado en el metal con los procedimientos de laminado y forjadura. Esto usualmente se hace calentando el metal hasta que adquiere un color rojo mate y dejándolo enfriar después gradualmente. El próximo paso estriba en calentar el metal a temperaturas comprendidas dentro de la gama crítica en la que se producen cambios en el contenido de carbono. Observe en la tabla de la derecha que estas temperaturas varían con el contenido de carbono del metal. También observe la relación de la temperatura y el color, como se expresa en la tabla central. Cuando no se dispone de un horno equipado con pirómetro, hay que depender de la interpretación del color que adquiere el metal, para determinar cuándo debe enfriarse en el baño endurecedor, que usualmente es de agua fría o aceite, lo que depende del grado de dureza deseado y de otros factores. El paso final del método consiste en templar el acero a la dureza y tenacidad deseadas para la tarea que se va a realizar. Esto, a menudo, se denomina regulación del temple, y se hace recalentando y enfriando el metal en aceite o agua, mediante el método de colores.

Los tratamientos térmicos son combinaciones de calentamiento y enfriamientos a tiempos determinados aplicados a un metal o aleación en estado sólido con el fin de modificar propiedades de acuerdo a las condiciones de uso. Los tratamientos térmicos tienen como objetivo el estudio del efecto de la composición, temperatura, tamaño de grano y atmósfera del horno de calentamiento, sobre la microestructura y dureza de los aceros.

Todos los procesos básicos de tratamientos térmicos para los aceros incluyen la transformación o descomposición de la austenita. La naturaleza y la apariencia de estos productos de transformación determinan las propiedades físicas y mecánicas de cualquier acero.
El primer paso en el tratamiento térmico del acero es calentar el material a alguna temperatura en o por encima del intervalo crítico para formar austenita. En la mayoría de los casos, la rapidez de calentamiento a la temperatura deseada es menos importante que otros factores en el ciclo de tratamiento térmico. Los materiales altamente forzados producidos por trabajado en frío deben calentarse mas lentamente que los que se haya libres de esfuerzos para evitar distorsión. Se puede considerar la diferencia en temperatura que tiene lugar dentro de las secciones gruesas y delgadas de artículos de sección transversal variable y, siempre que sea posible, se debe tomar alguna medida para ser más lento el calentamiento de las secciones más delgadas, de tal modo que sea posible minimizar el esfuerzo térmico y distorsión. Por lo general se hará menos daño al acero al utilizar una rapidez de calentamiento tan lenta como sea práctico.

Primero, definiremos lo que es Temple y Revenido. Ambos son tratamientos térmicos en aceros, el Temple es un calentamiento desde la zona austenítica, (no se puede templar aceros con bajo contenido carbono < 0.15% C ), y seguido de un enfriamiento acelerado, la velocidad de enfriamiento depende del tipo de acero y depende del medio refrigerante. La alta velocidad de enfriamiento no permite la difusión del carbono, para formar ya sea ferrita o ferrita más carburo o también carburo proeutectoide, lo que implica que no hay tiempo para la transformación de austenita ferrita o austenita a cementita. Entonces se forma una estructura tetragonal sobre saturada en carbono, por lo tanto el carbono queda atrapado en esta estructura tetragonal centrada en el cuerpo llamada Martensita.

Templado del acero.

El acero se somete a un tratamiento térmico para aumentar su dureza, tenacidad y resistencia a esfuerzos, este es conocido como temple. Esto se lleva a cabo calentándole acero a una temperatura aproximada de 915 grados Celsius en donde la ferrita es convertida en austenita y se enfría la masa metálica rociándola con agua, aceite u otro fluido. Este tratamiento térmico disminuye y afina el tamaño del grano de la alineación de acero. El temple se puede dividir en dos: El que se templa la totalidad de la pieza, incluyendo su núcleo.
El que solo templa su superficie externa, es también llamada temple por inducción, deja blando el núcleo para que sea más flexible. Existen varios factores que pueden influir sobre el temple como son: la temperatura y el tiempo de calentamiento de la pieza, la velocidad de enfriamiento y los líquidos donde se enfría la pieza para prevenir agrietamientos y tensiones interna, etc. Entre sus características se distinguen: su rápido enfriamiento, el agrietamiento de la pieza si el temple es muy energético, el acero es mas duro y resistente, el tratamiento más importante que se realiza es el tratamiento térmico.

Este es un proceso de calentamiento seguido de un enfriamiento generalmente rápido para conseguir dureza y resistencia mecánica del acero
Se realiza a temperaturas muy elevadas, de unos 1,250 ºC cercanas a la del punto de fusión. Se enfría rápidamente para evitar impurezas
El medio de enfriamiento más adecuado son: aire aceite, agua, baño de plomo, baño de mercurio y baño de sales fundidas.
El templar a un acero no se refiere que obtendrá la máxima dureza que pueda lograr sino también depende del contenido del carbón que tenga la pieza.
Temple de precipitación:
Este se utiliza principalmente en la aleaciones de aluminio, manganeso y cobre la dureza que obtiene es por medio de un compuesto químico que pone en tensión los cristales y los endurece, este va obteniendo la dureza mediante se en fría por la precipitación (aceleración) químico.
Se genera a través de una sustancia ejemplo la cabeza de un cincel se hace con una sustancia que lo hace más resistente a golpes. El endurecimiento de esta tipo de material se va logrando con la precipitación de la sustancia.


Temple de martensítico:

Este se aplica en los aceros debe su nombre al duro obtenido en este temple que es el Martensita que consta de hierro alfa sobresaturado de carbono este distorsiona los cristales del hierro alfa y los pone en tensión por eso los endurece.
El termino Martensita se debe a que esta sobresaturado de carbón
Tratamiento Temperatura °C Medio de Enfriamiento
Forja 900/1200 Arena seca / Aire
Normalizado 870/930 Aire
Recocido 860/890 Horno / Aire
Cementación 900/925 Horno / Aceite
Temple capa cementada 840/870 Aceite
Revenido capa cementada 150/200 Aire

Descripción del proceso

Con la segueta, se corta un pedazo de varilla de construcción, que servirá como probeta para el ensayo de temple.

Se enciende el horno, colocando las agujas del regulador de temperatura a 700 °C de temperatura.

Se coloca papel periódico en el piso para evitar cualquier derrame de aceite en el.

Se deja que el horno tenga un precalentado de unos 200 °C, para introducir la probeta dentro del horno.

Ya pasada esta temperatura, se abre el horno y se introduce la probeta en el horno y se espera que el horno alcance la temperatura.

Cuando el horno llegue la temperatura requerida se apaga y se abre el mismo para sacar la probeta y proceder a enfriarla.

Al sacar la probeta del horno se hace un una tenaza larga para no tener ningún tipo de accidente.

Se sumerge la probeta en el agua o de lo contrario en aceite como fue en mi caso, para ver qué tipo de temple fue el que se le dio.

Al sumergir la probeta dentro del aceite el enfriamiento fue de más larga duración, pero se lograron obtener los datos que se querían.

Al enfriar la pieza, nos fuimos de inmediato a la prensa para realizar la prueba de temple utilizando la segueta para cortar un pedazo de la probeta y así comprobar que el ensayo fue un éxito.

CONCLUCIONES

Con el ensayo del laboratorio de temple podemos concluir que:

El temple es un tratamiento térmico que es muy utilizado en la industria para endurecer los aceros y hacerlos con la mejor calidad.

Que el temple sirve para mejorar y aumentar la dureza de los aceros.

Que el temple se realiza calentando el acero a más de 790°C y luego enfriándola bruscamente con agua, aceite, salmuera, cal o arena.

Que el temple aumenta la dureza, la tenacidad y otras propiedades de los aceros.

RECOMENDACIONES

Antes de de sacar la probeta del horno, se debe colocar periódico en el piso para no derramar aceite sobre el piso.

Tener cuidado al sacar la probeta del horno para no sufrir ningún accidente.

Bibliografía

www.mimecanicapopular.com/vernota.php?n=498 - 23k –
html.rincondelvago.com/metalurgia_tratamientos-termicos.html - 36k –
www.arqhys.com/construccion/acero-templado.html - 38k -
www.mitecnologico.com/Main/TempleTratamientoTermicoAcero - 12k -