CEMENTADO DE ACEROS Y TRANSFORMACION POR ENFRIAMIENTO CONTINÚO DE ACEROS

1. Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco
Facultad de Ingeniería Geológica, Minas y Metalúrgica
Escuela Profesional de Ingeniería Metalúrgica
Departamento académico de Ingeniería Metalúrgica
INFORME:CEMENTADO DE ACEROS Y TRANSFORMACION POR
ENFRIAMIENTO CONTINÚO DE ACEROS
Asignatura: METALURGIA FISICA II
Docente: Mgt. Ing Jose Julio Farfan Yepez.
Semestre académico: 2017-I
Alumna: Vega Delgado, Yuriluz
Código: 141097
Agosto – 2017
Cusco – Perú

2. 1° CEMENTADO DE ACEROS:
Objetivo:
- Endurecer la capa superficial de un acero de bajo carbono (0.15 a 0.25%C) mediante la
difusión de átomos de carbono. Modificándose la composición del acero (0.7 a 0.9 %C)
quedando con dureza superficial.
Materiales y Equipos:
Son los siguientes:
• Probetas de acero SAE 1020
• Cajas de acero
• Carbón de madera
• Carbonato de bario
• Mallas de 2-4 mm
• Reactivo nital al 5%
• Horno mufla
• Microscopio metalográfico
CEMENTADO DE ACEROS Y
TRANSFORMACION POR
ENFRIAMIENTO CONTINÚO DE
ACEROS

3. Procedimiento: (Esquema)
A continuaciónse describe laformade cómose realizóel tratamientode cementaciónsólidaparaun
acero:
Fuente: Elaboración propia
Preparar las brobetas
Preparar la mezcla
cementante (25%
BaCO3 y 75% de
carbón)
Colocar las porbetas
con el cementante
dentro de la caja
Introducir la caja
dentro del horno
Calentar el horno
hasta la temperatura
de 900°C
Matener a esa
temperatura por un
tiempo de 8 horas
Extraer las robetas
para hacer un
templado
Realizar el desbast,
pulido, ataque
quimico de las
probetas
Observar al
microscopio y
determinar las
microestructuras
Tomar fotografias de
las microestructuras
Obtencion de
resultados de la
práctica

4. Resultados:
Ilustración de probetas:
Resultados de las microestructuras
Fuente:Elaboraciónpropia

5. Discusión de Resultados:
En la 1° probeta (Testigo) se pudo observar: la microestructura de la perlitica que es
característica de los aceros que no han pasado por un tratamiento termoquímico como es la
cementación.
Testigo
Perlita fina
Fuente: Elaboración propia
En la 2° probeta (Cementado) se pudo observar: la microestructura de la perlita y martensita:
sin embargo si hacemos una descripción cualitativa detallada de este acero se observa una parte
hipereutectoide (Parte oscura debido al C) con un porcentaje de carbono de aproximadamente
de 1.2% después si se ve la parte inferior hay presencia de un eutectoide con un 0.9% de
carbono aproximadamente esto va disminuyendo hasta llegar al núcleo donde hay perlita, es
decir, un 0.12% de C
cementada
Pelita más martensita
Fuente: Elaboración propia

6. En la 3° probeta (Cementada y templada) se pudo observar: la microestructura martensita de
forma acicular característica de un tratamiento de temple en agua esta probeta es más dura que
la probeta solo cementada. Este tiene carbono sobresaturado.
Cementada y templada
Martensita
Fuente: Elaboración propia
Conclusiones:
Se concluye que:
- Se endureció la capa superficial de un acero de bajo carbono (0.15 a 0.25%C) mediante
la difusión de átomos de carbono.
- Se modificó la composición del acero (0.7 a 0.9 %C) a 1.2% C aproximadamente,
quedando con dureza superficial mayor que la inicial.
Recomendaciones:
- Realizar el desbaste y pulido con bastante cuidado y eficiencia ya que esto no permite
observar adecuadamente la microestructura.
- Siempre se debe de agitar la probeta al comienzo del tratamiento térmico de temple en
agua pues esto permite un mejor enfriamiento e influye en la microestructura como
también en sus propiedades mecánicas.

7. I. 2° TRANSFORMACION POR ENFRIAMIENTO CONTINÚO DE ACEROS:
Objetivo:
- Producir microestructuras diferentes al aplicar diversas velocidades de enfriamiento a
aceros SAE 1035.
- Obtener una gamma de dureza en el acero a través del uso de diversos medios de
enfriamiento.
Fundamento teórico:
Transformación por Enfriamiento Continúo
Son transformaciones a distintas velocidades de enfriamiento continuo, las curvas de
enfriamiento comienzan por encima de la temperatura eutectoide y disminuyen de temperatura
con el trascurso de tiempo que puede llevar horas.
Figura.1.
Las curvas serán cóncavas al lado derecho esto quiere decir una disminución en la velocidad
de enfriamiento con un incremento de tiempo. Las líneas de transformación-enfriamiento
continua representan el inicio y final de las transformaciones mostradas en la figura.1.

8. Materiales y equipo:
Procedimiento: (Esquema)
Fuente: Elaboración propia
Materiales y reactivo
• 5 probetas acero: SAE 1035
• Pinzas metalicas
• Elementos de corte, desbaste y
pulido
• reactivo Nital al 5%
Equipo
• Horno mufla
• Microscopio metalografico
Colocar al Horo 4
muestras de acero
SAE 1035 de 1/2 pulg
Calentar las muestras
de acero a la
Temperatura de
900°C
Mantener las probetas
a esa Temperatura
durante 1hora
Enfriar las probetas en
diversos medios:
Agua, Horno, Aceite y
Aire
Realizar desbaste,
pulido y ataque
quimico de las
probetas
Atacar quimicamente
con reactivo Nital 5%
Observar al
microscopio para
determinar la
microestructura

9. Cuestionario:
1. Exponga el fundamento de la transformación por enfriamiento continuo de los aceros:
La transformación por enfriamiento continuo de los aceros; se fundamenta en el
enfriamiento continuo de la probeta de acero a distintas velocidades por lo cual se podrá
afirmar que la T° está en función del tiempo.
Estas transformaciones se representan en un diagrama denominado “Diagrama
Transformación-Enfriamiento de un acero” donde se muestran cierto número de curvas
de enfriamiento el cual es realizado en distintos medios de enfriamiento. Estas curvas
son cualitativas con diversas velocidades de enfriamiento que producen diferentes
microestructuras.
2. ¿Qué propiedades mecánicas de los aceros son favorecidas con el enfriamiento en
Aires, Aceite y Agua?
En principio se sabe teóricamente y más experimentalmente que las propiedades
mecánicas de los aceros se pueden obtener en enfriados en distintos medios tales como
agua, aire, aceite y otros, por ahora se ilustrara solo tres:
Propiedades mecánicas enfriadas en AGUA:
•Alta dureza, buena resistencia a l traccion, fragil, poca ductibilidad, baja tencidad
Propiedades mecánicas enfriadas en ACEITE:
•Dureza intermedia y buena ductibilidad algunas propiedades similares que en el temple al
agua.
Propiedades mecánicas enfriadas en AIRE:
•Dejaun material enestadonorma,dureza suave,ausenciade tensionesinternas

10. Resultados:
Fuente: Elaboración propia

11. Discusión de resultados:
Interpretación de las microestructuras respecto a la velocidad de enfriamiento.
En la 1° probeta se pudo observar: Una estructura totalmente martensita característica del
temple al agua, al igual que se ve formas de agujas no se formó ninguna microestructura
perlitica.
En la 2° probeta se pudo observar: microestructuras de perlita más martensita que
corresponde a un enfriamiento no tan rápido característica del temple en aceite.
En la 3° probeta se pudo observar: una microestructura de pelita fina ya que ha sido enfriada
a velocidades intermedias característica del enfriamiento en aire.
En la 4° probeta se pudo observar: perlita gruesa debido al enfriamiento muy lento que se
lleva cabo dentro del horno al cual le ha cortado la energía eléctrica.
En la 5° probeta (Testigo) se pudo observar: perlita fina ya que no ha pasado por ningún
tratamiento y se puede ver también que tiene las mismas propiedades que el que se enfrió en e
horno.
Fotografías de probetas después de los tratamientos:
Fuente: Elaboración propia
AGUA ACEITE AIRE HORNO

12. Conclusiones:
Se llegó a las siguientes conclusiones:
- Se produjo microestructuras diferentes al aplicar diversas velocidades de enfriamiento
a aceros SAE 1035.
- Se obtuvo una gamma de dureza en el acero a través del uso de diversos medios de
enfriamiento.
Recomendaciones:
- Realizar el corte de las probetas de manera manual nos permitirá obtener de algún modo
estructuras más definidas en el microscopio.
- Tomar nota de la temperatura respecto al tiempo durante el calentamiento de las
probetas.
- Realizar el desbaste y pulido con bastante cuidado y eficiencia ya que esto no permite
observar adecuadamente la microestructura.
- Realizar en el tiempo indicado el ataque químico pues si este se modifica la
microestructura no será la esperada.
Bibliografía:
 Smet, G. (1964). “La práctica de los tratamientos térmicos de los metales industriales”.
Barcelona: Editorial Eliecen
 Reed-Hill, R.E. (1967). “Principios de la metalurgia física”.Mexico:C.E.C.S.A
Wetgrafia:
- http://sisa1.com.mx/pdf/Aceros%20SISA%20Tabla%20de%20Aceros%20SAE%20A
ISI%20Servicio%20Industrial%20S.A.%20de%20C.V..pdf
- https://www.google.com.pe/search?q=diagrama+transformaciones+por+enfriamiento
+continuo
- http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1405774315000396

13. Anexo:
Anexo N° .2. Corte de probeta, calentamiento y ataque (para los tratamientos térmicos)
Anexo N° .1. Carbón fino para la CEMENTACIÓN

14. Anexo N°10. Tabla de aceros al carbono- SAE. Composición del acer o SAE-1035