Tratamiento Térmico Del Acero d2 Jrl y Cove

7/24/2019 Tratamiento Trmico Del Acero d2 Jrl y Cove

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Tratamientos trmicos.

Proyecto:

Tratamiento trmico para un acero D2 para herramientas.

Profesor:

Miguel ngel Lpez Navarrete.

Alumnos:

Carlos Omar Vz!uez "spitia.

#avier $am%rez Lpez.

Fecha de entrega:

&'(&'(2&)*


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TRATAMIENTO TRMICO DEL ACERO D2

CARACTERSTICAS

Acero al alto carbn y alto cromo. Dimensionalmente estable de excelente

rendimiento al corte y resistencia al desgaste. Especialmente apto para temple

al aire.


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Aceros al Carbono:

Alto Carbono (0.7 < C < 1.40)

on los m!s d"ros# $"ertes y menos d%ctiles

&esponden me'or al tratamiento trmico

&esortes Alambres de alta resistencia a la tension

Clasifcacin de aceros

Atendiendo al contenido de Carbono

Aceros ipoe"tectoides

Contenido en Carbono in$erior a 0#*+

Aceros E"tectoides

Contenido en Carbono ig"al a 0#*+ Aceros ipere"tectoides

Contenido en Carbono comprendido entre 0#*+ y ,+

-os aceros de constr"ccin# soldables son todos del tipo ipoe"tectoide

Inencia de los ele!en"os de aleacin

A"mentar la templabilidad

e'orar la resistencia a temperat"ras e'orar las propiedades mec!nicas tanto a altas como a ba'as

temperat"ras

e'orar la tenacidad

A"mentar la resistencia al desgaste

A"mentar la resistencia a la corrosin.

A"endiendo a los ele!en"os cons"i"#en"es en los Aceros al Carbono

Contienen# adem!s de /e y Carbono

anganeso (n) < 1#23+

ilicio (i)


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/s$oro (5)


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En aceros aleados con CrI+# gran resistencia a ele6adas

temperat"ras# ay 8"e emplear tcnicas de soldeo especiales -os aceros Hnoxidables contienen "n m?nimo de 1,+ de Cr para

a"mentar s" resistencia a la corrosin.

NI*%EL (Ni)

Elemento gamm!geno por excelencia. /a6orece la $ormacin y

persistencia de estr"ct"ras a"sten?ticas e'ora las propiedades mec!nicas del acero de manera importante# en

especial -a d"ctilidad

&esiliencia. (enacidad a ba'as temperat"ras)

Jo $orma xidos ni carb"ros ya 8"e s" a@nidad por el x?geno y el

Carbono es menor 8"e la del ierro. Hmprescindible e aceros inoxidables a"sten?ticos (I*+) y en aceros

aleados para "sos criognicos.

CO+RE (C)

Elemento 8"e no tiene gran rep"tacin entre los elementos aleantes del

acero Act"almente se "tilia como e"n elemento 8"e $a6orece el

end"recimiento por precipitacin e "tilia en el rango de 0#, K 0#+ como aleante de los aceros al C#

para $ormar "na pel?c"la s"per@cial de xido de Cobre 8"e retarda y # a

6eces# e6ita la corrosin atmos$rica# dando a la estr"ct"ra "na p!tina

ro'ia 8"e se acrecienta con el tiempo. (Estr"ct"ra del LL>A en 5;

Castellana# adrid)

NITRO'ENO (N)

e pretende e6itar el contacto del J del aire con el baBo de $"sin.

(Gases atrapados 8"e p"eden prod"cir porosidad) En alg"nos aceros aleados se emplea para me'orar s"s caracter?sticas

mec!nicas " "so correcto depende de la presencia de otros elementos (Al# Cr# i)

con los 8"e combinarse para dar Jitr"ros# en 6e de 8"e lo aga con el


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/e para dar J/e 8"e $ragiliar?a la soldad"ra. Aceros Jitr"rados=# con

extremada d"rea en "na capa s"per@cial Es "n poderoso elemento a"steniante. (Gamm!geno)

AL%MINIO (Al)

Mtiliado en pe8"eBas cantidades como desoxidante y a@nador del grano. E

"n elemento al$!geno# $ormador de $errita presenta gran a@nidad por el

x?geno con el 8"e reacciona para $ormar A-,# slido blan8"ecino de ele6ado

p"nto de $"sin.

NIO+IO (Nb,Cb) TITANIO (Ti)

5resentan gran a@nidad por el Carbono para $ormar Carb"ros# por el x?geno ypor el Jitrgeno (obretodo el itanio). Ambos act%an como $ormadores o

estabiliadores de $errita dis"eltos en acer# a"menta s" templabilidad# sin

embargo# s" tendencia a $ormar Carb"ros es tan grande# 8"e en $orma de

Carb"ros insol"bles# dismin"ye la templabilidad de los aceros. " mayor

propiedad es la de ser Estabiliadores de Carb"ros en soldad"ras de aceros

inoxidables A"sten?ticos# para e6itar la migracin de los posible Carb"ros de

Cromo# al borde de los granos.

TRATAMIENTO TRMICO

&or-ar:10309*30NC (1:,091320N/) Jo $or'ar por deba'o de *,3NC (13,0N/)#en$riamiento lento en orno o material termoaislante. &ecocer Calentamiento a

*70NC (1200N/)# mantener , oras# en$riamiento lento 13NC (,3N/) por ora

asta alcanar 340NC (1000N/)# posterior en$riamiento al aire. &ecocido

Alternati6o Calentamiento a *70NC (1200N/)# mantener , oras# en$riamiento a

773NC (14,3N/)# mantener 2 oras# posterior en$riamiento al aire. D"rea en

Estado &ecocido LJ ,,1F,,3

Rele.ado de Tensiones Ma"erial

Recocido: 2309273NC (1,0091,30N/) antener , oras desp"s decalentamiento al n%cleo# en$riamiento lento en orno o al aire. aterial

emplado Calentar 1390NC (,3930N/) por deba'o de la temperat"ra de

re6enido# mantener , oras desp"s de calentamiento al n%cleo# en$riamiento

lento en orno o al aire. &ecomendable para red"cir las tensiones ca"sadas por

"n extenso ma8"inado en caso de erramientas de con@g"racin complicada y


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para red"cir las tensiones desp"s de "n proceso de electro9erosin.

Endereado 5re$erible a ,0394,3NC (4009*00N/).

El ob-e"i.o de los "ra"a!ien"os de recocido de los aceros paraerramientas es prod"cir "na microestr"ct"ra consistente de carb"ros

es$eroidiados "ni$ormemente distrib"idos en "na matri de $errita. al

microestr"ct"ra tiene ba'a d"rea 8"e res"lta %til para el ma8"inado y red"ce

el desgaste en las erramientas de corte. El recocido tambin a@na la

estr"ct"ra de granos gr"esos 8"e p"dieron aberse $ormado d"rante el

traba'ado a alta temperat"ra# elimina las estr"ct"ras d"ras de martensita o

perlita 8"e se p"dieron aber $ormado d"rante el en$riamiento desp"s del

traba'ado en caliente y omogenia los e$ectos de de$ormaciones no "ni$ormes

8"e p"eden desarrollarse d"rante el traba'ado en caliente de secciones

gr"esas o comple'as. -a /ig. 11.: m"estra la microestr"ct"ra de recocido de "n

acero D,. El alto contenido de aleantes de este acero ca"sa dos tipos de

distrib"ciones de carb"ros. -as part?c"las gr"esas son carb"ros tipo 7C 8"e

se $orman d"rante la $"sin y son dispersados d"rante el traba'ado en caliente.-as part?c"las m!s @nas y es$eroidiadas son el res"ltado de la precipitacin

sec"ndaria a ba'as temperat"ras o debido a trans$ormaciones de $ase. -os

aceros para erramientas con menores contenidos de aleantes 8"e la aleacin

D, tendr!n slo @nos carb"ros es$eroidiados y en menor cantidad. El recocido

se e$ect%a por calentamiento '"sto a la temperat"ra donde toda la $errita

trans$orma a a"stenita. -as part?c"las de carb"ros 8"edan retenidas y

es$eroidiadas y la a"stenita trans$orma a $errita y carb"ros es$eroidiados

adicionales d"rante el en$riamiento. i el recocido se lle6a a cabo a m"y altas

temperat"ras# los carb"ros aleados se dis"el6en y la a"stenita enri8"ecida

p"ede $ormar carb"ros en borde de grano a"sten?ticos o trans$ormar a perlita omartensita d"rante el en$riamiento# prod"ciendo microestr"ct"ras demasiado

d"ras para ma8"inar. De manera similar# la alta templabilidad de los aceros

para erramientas ace esencial 8"e el en$riamiento desde las temperat"ras

de recocido sea lento para aseg"rar 8"e la a"stenita trans$orme a

microestr"ct"ras d%ctiles de $errita y carb"ros es$eroidiados en 6e de perlita

o martensita.


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Re.enir: ,039340NC (40091000N/) 9 Doble re6enido es necesario. &e6enir por"n m?nimo de , oras por cada re6enido o por lo menos 1 ora por cada

p"lgada (,3 mm) de espesor para secciones arriba de ,= (30 mm) de

espesor. En$riar a temperat"ra ambiente entre re6enidos.

Recocido/

-os aceros alto carbono alto cromo deben de ser recocidos desp"s de $or'arlos

y antes de templarlos. on dos los tipos de recocido 8"e se realian en estos

aceros. 1) El recocido total y ,) el recocido para liberar es$"eros.

El recocido total tiene como @n el crear "na estr"ct"ra s"a6e# la c"al p"eda ser

ma8"inada con $acilidad desp"s de realiada la $or'a. El recocido se realia

ligeramente arriba de la temperat"ra cr?tica a la c"al se lle6a a cabo la


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trans$ormacin. -a atms$era debe ser controlada o bien la piea empacada en

alg%n material inerte. El ciclo de calentamiento debe ser lento y "ni$orme#

asta "na temperat"ra de *70 a :00NC. 5or s" parte el en$riamiento debe de

ser lento# principalmente en la parte cr?tica y de pre$erencia debe lle6arse a

cabo en el orno# al aire o en alg%n material aislante. -a m!xima rapide de

en$riamiento no debe ser mayor a los ,,NCFr. Aba'o de los 340NC la rapide deen$riamiento no es tan cr?tica. 5or otra parte# el recocido para liberar es$"eros

es "tiliado para eliminar los es$"eros resid"ales ind"cidos por las

operaciones de traba'o en $r?o como lo son el ma8"inado y $ormado entre otros.

El ma8"inado pro6oca es$"eros internos 8"e de$ormar!n la piea al tratarla

trmicamente. Este tratamiento se aplica entre el ma8"inado inicial# 8"e se le

da a la piea# y el ma8"inado @nal y se lle6a a cabo por aba'o de la

temperat"ra cr?tica. El calentamiento es entre los 273 y 703NC# seg"ido de "n

en$riamiento lento en el omo o al aire calmado.

0rocedi!ien"o:

TEM0LE EN AIRE 1 A'%A: 5recalentar 3:39230NC (110091,00N/) 9Jormaliar. 5osteriormente a 72097:0NC (140091430N/) 9 Jormaliar. emple

(A"steniacin) ::3910,3NC (1*,391*73N/) 9 antener 0 a 43 min"tos a

temperat"ra. En$riamiento Al aire# aceite o en$riamiento con presin positi6a (,

bar m?nimo) a 23NC (130N/). ratamiento en baBo de sales# c"ando es pr!ctico#

aseg"ra la m!xima tenacidad alcanable para "n tratamiento trmico.

&e6enir inmediatamente.

Te!lado/

-a operacin de templado consiste en calentar el acero# en el inter6alo de

temperat"ra en 8"e %nicamente est presente la $ase a"sten?tica mas

carb"ros# seg"ido de "na rapide de en$riamiento tal# 8"e permita la $ormacin

de martensita. -as dimensiones de la piea a tratar y s" composicin son $actor


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importante en la determinacin de la temperat"ra de a"steniacin# el tiempo

de calentamiento y el medio de temple. D"rante la a"steniacin del acero se

debe de tener en mente 8"e la cantidad de carb"ros dis"eltos en la a"stenita

es proporcional a la temperat"ra de a"steniacin. Adem!s# dependiendo del

contenido de aleacin# cada acero erramienta tendr! "n inter6alo critico en la

8"e estos carb"ros ser!n dis"eltos.

Es importante a"steniar a la temperat"ra ptima cada acero# ya 8"e si la

temperat"ra de a"steniacin es ba'a son m"y pocos los carb"ros 8"e se

dis"el6en lo c"al tiende a prod"cir "na ba'a d"rea de temple# pero si la

temperat"ra es m"y alta# los carb"ros 8"e se dis"el6en ser!n m"cos#

permitiendo 8"e el grano a"sten?tico creca y como consec"encia dismin"ye

la tenacidad. -a correcta temperat"ra de a"steniacin disol6er! la cantidad

adec"ada de carb"ros 8"e proporcionaran a la matri los elementos aleantes

necesarios para ele6ar la templabilidad y la d"rea desp"s del temple. tro

aspecto 8"e no se debe desc"idar es la s"per@cie del acero# la c"al p"ede ser

decarb"riada o carb"riada d"rante el O tratamiento. i la piea pierdecarbono en la s"per@cie# no se lograr! la d"rea deseada.

-o 8"e se recomienda para este tipo de aceros es "tiliar ornos al 6ac?o o con

atms$era controlada. 5ara el temple de pieas con diseBo complicado es

con6eniente realiar "n precalentamiento 8"e e6ite la distorsin y la aparicin

de grietas por co8"e trmico. Generalmente este precalentamiento es a

*13NC. Desp"s se completa la $ase de calentamiento# en donde para este

s"bgr"po# el inter6alo es de :,391023NC# 6er abla 9. 5osteriormente se

templan al aire excepto el D 8"e p"ede ser templado en aceite. Es importante

recordar el "so de los diagramas d"rante esta etapa# para seleccionar la

rapide de en$riamientd 8"e prod"ca la estr"ct"ra deseada. En la @g"ra 9 se

presenta el diagrama del acero D,# 5ara otros aceros de este s"bgr"po# el

lector p"ede cons"ltar las re$erencias n%mero 11 y 12 indicadas al @nal.

Dia3ra!a "ie!o4"e!era"ra4"rans5or!acin delacero D2


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Micro4es"rc"ra del acero D2


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En esta micro9estr"ct"ra se presenta la $ase a"stenita por temperat"ra

de a"steniacion y la $ase perlita se presenta por el en$riamiento lento

de la a"stenita y por la trans$ormacin isotrmica de la a"stenita en el

rango de 230 a 7, NC.

Micro4es"rc"ras a di5eren"es asos del roceso de"e!le 6re.enido del acero D2

Tra"a!ien"os ob"enidos en la r7c"ica


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Dada la in$ormacin obtenida# podemos ded"cir por comparacin 8"e eltamaBo de grano del material acero D, templado en ag"a# en base a la escala

de 1 a *# es 2 esto da como res"ltado 23 micras


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Dada la in$ormacin obtenida# podemos ded"cir por comparacin 8"e el

tamaBo de grano del material acero D, templado en aire# en base a la escala

de 1 a *# es 2 esto da como res"ltado 23 micras

Ta!a8o de 3rano de 9 al /

etodo de Comparacion.


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Dia3ra!a del "e!lado

0rebas de dre;a del acero D2 con "ra"a!ien"o"


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Conclsin

En 6ista de los res"ltados obtenidos en base a la in$ormacin exp"esta

anteriormente del acero D, y con los tratamientos 8"e re8"iere el material

para poder comprobar la teor?a de los tratamientos trmicos# metales aleados#

propiedades mec!nicas# etc. poniendo en pr!ctica los $"ndamentos tericospodemos concl"ir 8"e no dio res"ltado el tratamiento trmico ya 8"e el

$"ncionamiento del orno no $"e el adec"ado no se lleg a la temperat"ra de

a"tenticacin# con lo c"al no podemos obtener los res"ltados esperados debido

a este $actor encontrar de n"estra pr!ctica.

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