Ing. Fredy Llano M
2
Exigencias de la construcción mecánica
“Piezas con determinados requisitos que las tornen
  aptas para soportar satisfactoriamente las
  condiciones de servicio a las que estarán sujetas”

Requisitos
 Exención de tensiones internas
 Propiedades compatibles con las cargas previstas



                                                       3
Procesos de manufactura



                  Propiedades

      Adecuadas                 Inadecuadas




Propiedades adecuadas: aplicación de procesos para
minimizar o eliminar “inconvenientes” en una pieza   4
antes de ser colocada en servicio.
Piezas que requieren tratamientos térmicos para su uso




                                                         5
¿Qué son los tratamientos térmicos?

Procesos de calentamiento, permanencia y enfriamiento
  (controlados), que se hacen con el propósito de lograr
  las propiedades –mecánicas- y el rendimiento deseado
  en un material -en estado sólido- mediante la
  modificación de su microestructura o de su patrón de
  esfuerzos residuales.




                                                           6
Microestructura antes y después del tratamiento térmico




            Efecto de esfuerzos residuales
                                                          7
Conocimiento


            Fe-C
Diagramas                   Diagramas TTT
            Fe-Fe3C



                                            8
Los diagramas
Fe-C y Fe-Fe3C




Representan las
  aleaciones
   ferrosas




                  9
10
Austenita (γ)    Perlita (E’)




                                   11
                Cementíta (Fe3C)
  Ferrita (α)
Contenido de carbono en un acero según el porcentaje de perlita


                                                                  12
Los diagramas TTT definen la transformación de la austenita en función
del tiempo a una temperatura constante (transformación isotérmica).
                                                                         13



     Ing. JFLLM
14



Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
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Ing. JFLLM
Objetivos de los tratamientos térmicos

Remoción de tensiones internas
Aumento o disminución de la dureza
Aumento de la resistencia mecánica
Mejora de la ductilidad
Mejora de la maquinabilidad
Mejora de la resistencia al desgaste
Mejora de la resistencia a la corrosión
Mejora de la resistencia al calor
Modificación de las propiedades eléctricas y magnéticas

                                                           25
Representación de los tratamientos térmicos

                                              26
Tipos de tratamientos térmicos

 Endurecedores

 Sin cambio en la composición química
 Con cambio en la composición química (parcial)



 No endurecedores

                                                   27
Factores que influyen en los tratamientos térmicos
 Calentamiento

 Tiempo de sostenimiento     (a   la   temperatura   de
  calentamiento)

 Ambiente de calentamiento

 Enfriamiento

 Geometría y tamaño de la pieza

 Material
                                                           28
Procesos de tratamiento térmico

 Recocido

 Normalizado

 Temple

 Revenido

 Tratamientos termoquímicos

 Tratamientos superficiales
                                             29
» SMITH, William F. Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales, 3 Ed. Mc
       Graw –Hill, 1998.

     » ASKELAND, Donald R. Ciencia e ingeniería de los materiales. 3 Ed. International
       Thomson, 1998.

     » CALLISTER, William D, Jr. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los materiales,
       Mc Graw Hill.

     » VALENCIA, Giraldo Asdrúbal. Tecnología del tratamiento térmico de los metales. 2
       Ed. U de A, 1992.

     » APRAIZ, Barreiro José. Tratamientos térmicos de los aceros. 8 Ed. Dossat,1985.
     »
     » AVNER, Sydney. Introducción a la metalurgia física. 2 Ed. Mc Graw-Hill. 1988
     »
     » PERO-SANZ ELORZ. José Antonio. Aceros, metalurgia física, selección y diseño.1 Ed.
       Dossat, 2004.
     » www.jjjtrain.com/vms/library.html
30

Materiales II- Tratamientos térmicos-Semana 9-Sesión 2

  • 1.
  • 2.
  • 3.
    Exigencias de laconstrucción mecánica “Piezas con determinados requisitos que las tornen aptas para soportar satisfactoriamente las condiciones de servicio a las que estarán sujetas” Requisitos  Exención de tensiones internas  Propiedades compatibles con las cargas previstas 3
  • 4.
    Procesos de manufactura Propiedades Adecuadas Inadecuadas Propiedades adecuadas: aplicación de procesos para minimizar o eliminar “inconvenientes” en una pieza 4 antes de ser colocada en servicio.
  • 5.
    Piezas que requierentratamientos térmicos para su uso 5
  • 6.
    ¿Qué son lostratamientos térmicos? Procesos de calentamiento, permanencia y enfriamiento (controlados), que se hacen con el propósito de lograr las propiedades –mecánicas- y el rendimiento deseado en un material -en estado sólido- mediante la modificación de su microestructura o de su patrón de esfuerzos residuales. 6
  • 7.
    Microestructura antes ydespués del tratamiento térmico Efecto de esfuerzos residuales 7
  • 8.
    Conocimiento Fe-C Diagramas Diagramas TTT Fe-Fe3C 8
  • 9.
    Los diagramas Fe-C yFe-Fe3C Representan las aleaciones ferrosas 9
  • 10.
  • 11.
    Austenita (γ) Perlita (E’) 11 Cementíta (Fe3C) Ferrita (α)
  • 12.
    Contenido de carbonoen un acero según el porcentaje de perlita 12
  • 13.
    Los diagramas TTTdefinen la transformación de la austenita en función del tiempo a una temperatura constante (transformación isotérmica). 13 Ing. JFLLM
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
    Objetivos de lostratamientos térmicos Remoción de tensiones internas Aumento o disminución de la dureza Aumento de la resistencia mecánica Mejora de la ductilidad Mejora de la maquinabilidad Mejora de la resistencia al desgaste Mejora de la resistencia a la corrosión Mejora de la resistencia al calor Modificación de las propiedades eléctricas y magnéticas 25
  • 26.
    Representación de lostratamientos térmicos 26
  • 27.
    Tipos de tratamientostérmicos  Endurecedores  Sin cambio en la composición química  Con cambio en la composición química (parcial)  No endurecedores 27
  • 28.
    Factores que influyenen los tratamientos térmicos  Calentamiento  Tiempo de sostenimiento (a la temperatura de calentamiento)  Ambiente de calentamiento  Enfriamiento  Geometría y tamaño de la pieza  Material 28
  • 29.
    Procesos de tratamientotérmico  Recocido  Normalizado  Temple  Revenido  Tratamientos termoquímicos  Tratamientos superficiales 29
  • 30.
    » SMITH, WilliamF. Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales, 3 Ed. Mc Graw –Hill, 1998. » ASKELAND, Donald R. Ciencia e ingeniería de los materiales. 3 Ed. International Thomson, 1998. » CALLISTER, William D, Jr. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los materiales, Mc Graw Hill. » VALENCIA, Giraldo Asdrúbal. Tecnología del tratamiento térmico de los metales. 2 Ed. U de A, 1992. » APRAIZ, Barreiro José. Tratamientos térmicos de los aceros. 8 Ed. Dossat,1985. » » AVNER, Sydney. Introducción a la metalurgia física. 2 Ed. Mc Graw-Hill. 1988 » » PERO-SANZ ELORZ. José Antonio. Aceros, metalurgia física, selección y diseño.1 Ed. Dossat, 2004. » www.jjjtrain.com/vms/library.html 30