LABORATORIO 3. Revenido Trujillo

8/17/2019 LABORATORIO 3. Revenido Trujillo

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Metalúrgica Física II-– ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENERIAMETALÚRGICA

3er LABORATORIO DE METALURGIA FÍSICA II

ITITULO!

RE"ENIDO DE LOS ACEROS DE LOS ACEROS AISI 1045 Y AISI 1060

IIO#$ETI"OS!

2.1. Transformar la martensita (dura y frágil) a estructuras más

blandas y tenaces (se forma una mezcla intima de ferrita y cementita

llamada martensita revenida).

2.2. Observar la inuencia de la temperatura de revenido sobre laestructura y características mecánicas de los aceros.

IIFUNDAMENTO TE%RICO!

l proceso de temple (practica !"2) produce una estructura

de martensita #ue es muy dura (en general del orden de $% a $$

&c)' frágil #ue tienes esfuerzos internos residuales altos. n esta

condicin es' el acero no solo susceptible al agrietamientorepentino' sino #ue tambin e*+ibe una ductilidad y tenacidad

pobres. n estas condiciones el acero es inadecuado para usarse

en un producto manufacturado. ,e le debe aplicar al tratamiento

trmico de revenido.

l revenido es un tratamiento trmico #ue consiste en

calentar el acero previamente templado o normalizado' por

deba-o de la temperatura critica inferior /1 (eutectoide) durante

un periodo de tiempo especí0co' luego de-arlo enfriar al aire' el

propsito es restablecer la ductilidad y tenacidad y aliviar los

esfuerzos residuales per-udiciales.

urante el revenido' el alivio de los esfuerzos y la

recuperacin de la ductilidad y de la tenacidad se produce por la

precipitacin del carburo (+ierro y aleacin) de la solucin

Mg Is&ael P'ri(aga Fer)*)+e( 1


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solidad supersaturada de carbono en el +ierro T//. sta

reaccin produce una dispersin 0na de partículas de carburo

dura en la matriz de ferrita #ue revierte a una estructura //

estable durante el proceso. 3or lo tanto la martensita revenida

consiste de una dispersin uniforme de partículas de carburosubmicroscpica a microscopios en una matriz ferrítica. sta

estructura promueve una resistencia de tensin buena y

aumenta la ductilidad y tenacidad del acero' puesto #ue la

dispersin de partículas duras pe#ue4as impiden los

movimientos de dislocaciones' con lo #ue se evita el

deslizamiento #ue la matriz de ferrita tiende a deformarse en

forma plástica en los concentrados de esfuerzos y las

microgrietas con lo #ue se eleva la energía necesaria para iniciar

y propagar grietas.

ntonces la formacin de la martensita revenida ocurre

seg5n la siguiente reaccin6

Martensita Monofasica TCC Martensita revenida (bifásica

)

onde la martensita monofásica T// sobresaturada de

carbono se transforma en martensita revenida' compuesta por

las fases ferrita estable y cementita' seg5n indica el diagrama

de fases +ierro 7carburo de +ierro (8e 7 8e9/). :a martensita

revenida casi es tan dura y resistente como la martensita pero

muc+o más d5ctil y tenaz.

:as variables de este tratamiento trmico sin la

temperatura y el tiempo. n el caso de acero ;,; 7 , #ue

contienen de %.2 a %./ y menos de = por ciento en total de

elementos de aleacin' es posible estimar una condicin de

revenido (temperatura y tiempo a esta temperatura) y predecir

la dureza de la martensita revenida #ue se produce.



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sto se +ace aplicando el parámetro de revenido de

?O::O@O! 7 A88 (?B8) cuando las temperaturas de revenido

está entre 9C= y $=%"/. 3or tanto6

onde T6 T" en &anDine ("&) E "8 F C$%' t E tiempo en +oras.

:a 0gura 9.1 ilustra la dependencia del parámetro ? 7 A respecto

al contenido de carbono y a la dureza revenida deseada en 3?

(dureza punta de diamante) en el caso de aceros al carbono simples.

(1?&/ E 1% 3?).

8ig. 9.1 l parámetro de revenido de ?ollomon 7 AaGe en funcin del contenido de

carbono y de la dureza deseada para aceros al carbono simple.

partir del contenido de carbono vamos a la curva de durezadeseada apropiada y obtenemos el parámetro ? 7 A a la iz#uierda. l

parámetro se puede utilizar entonces para obtener la temperatura y

el tiempo de revenido del acero para conseguir la dureza deseada'

como en la 0g. 9.2 donde a+í #ue' para un parámetro determinado'

podemos obtener dos o más condiciones de revenido (temperatura y

tiempo) #ue son aplicables. :a relacin entre ellos es en la siguiente6



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3ara predecir la dureza de la martensita revenida de los aceros

de ba-a aleacin (menos del => de aleacin total) se utilizan las

0guras 9.1 y 9.2 (correspondientes a aceros de carbono simples) y

despus se corrige la dureza en funcin de un cambio'

onde es el cambio de dureza' >pesoH6 es la composicin

en por ciento en peso de aleacin. H y 8H es el factor del elemento H

en el parámetro especí0co #ue se utiliza.

8ig. 9.2 Tiempo y temperatura de revenido en funcin del parámetrode revenido.

:a tabla 9.1 se dan los factores de correccin. 8H' para los

diferentes elementos de aleacin dentro de ciertos intervalos de

composicin' para diversos parámetros6

Ta,la . 8actores de dureza de revenido' 8H' de los elemento dealeacin' la cual se suma a la dureza de revenido del acero al carbono

simple.

Mg Is&ael P'ri(aga Fer)*)+e( C


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Elemento ;ntervalo 8actor al valor de parámetro indicado /0 // /1 /2/3 0

@anganeso %. 9$ 2= 9% 9%9% 2=

,ilicio %.9 7 2.2> $= $% 9% 9%9% 9%

!í#uel ?asta C> = 9 $ << $

/romo ?asta 1.2> =% == == ==== ==

@olibdeno ?asta%.9=>

C% I% 1$% 22%2C% 21%

(2%)J (C=)J ( % 9% /r' utilícese este factor.F3ara aceros al cromo y vanadio ;,; 7 ,L puede no ser aplicable cuandoel vanadio es el 5nico carburo previamente presente.!ota6 l factor del boro es %.

:a 0gura 9.9 indica la relacin de resistencia' al límite elástico y

de la ductilidad con la temperatura de revenido de un acero a media

aleacin (;,; C1C%). ntes del revenido el acero es templado en

aceite (martensita) y el tiempo de permanencia a la temperatura de

revenido fue 1 +ora.

:a 0gura 9.C muestra la dependencia de la dureza con los distintas

temperaturas para un acero eutectoide (;,; 1%


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8ig. 9.9. &esistencia a la traccin' límite elástico y ductilidad (>&) frente a la

temperatura de revenido para un acero ;,; C9C%

Mg Is&ael P'ri(aga Fer)*)+e( $


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8ig. 9.C ureza en funcin del tiempo de revenido para un acero

eutectoide (1%


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:os aceros #ue presentan este problema son 6 ;,; 1%$%' ;,;

19C%' ;,; $1=%' ;,; C9C%' ;,;


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n los aceros ordinarios +ay ablandamiento progresivo con un

aumento de ductilidad. medida #ue la martensita se reviene

entre 1%%"/ y M%%"/ la dureza cambia. n los aceros de alto

carbono' la formacin de carburos entre 1=%"/ y 2=%"/' produce

una disminucin de la dureza.

:a posterior esferoidizacin de esos carburos' la recuperacin y

recristalizacin a temperaturas mayores' conlleva a una

disminucin de la dureza.

,i al acero se le a4ade elementos formadores de carburos como

Ti' @o' K o N' ocurre la mencionada reaccin de endurecimiento

secundario entre =%% y $%%"/' como resultados esa reaccin' se

puede obtener una dureza similar a la de la condicin templada.

:a 8ig. 9.= muestra el revenido de un acero #ue presenta

endurecimiento secundarioL se puede dividir en dos pasos6

1) l decrecimiento de la dureza al aumentar la temperatura por

descomposicin de la martensita.

2) n endurecimiento debido a #ue las partículas gruesas de

8e9/ son reemplazadas por una dispersin 0na de carburos

aleados.

:a suma aritmtica de las curvas correspondientes a los dos

pasos produce la curva característica de revenido de un acero con

endurecimiento secundario.

3ara #ue los carburos se precipiten y se obtengan

endurecimiento secundario' es necesario tener una cantidad

apreciable de elementos formadores de carburos disueltos en la

austenita.

:a dureza obtenida en el rango de endurecimiento secundario

proviene de la disolucin de las partículas gruesas de cementita'

las cuales son reemplazadas por una dispersin 0na de carburos

aleados tales como6 KC/9 y @o2/. :as adiciones de cromo retardan

el ablandamiento' pero no producen endurecimiento secundario ya

#ue el /rM/9 se engruesa muy rápidamente a ==%"/' en contraste

con los carburos más estables como el K/ o KC/9. demás' es

posible una gran variedad de carburos comple-os' inicialmente se

forma como precipitados co+erentes muy 0nos' en especial sobre

las dislocaciones +eredadas de la transformacin martensítica.

Mg Is&ael P'ri(aga Fer)*)+e( I


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8ig. 9.= &epresentacin es#uemática del endurecimiento

1 RE"ENIDO MÚLTIPLES

lgunos aceros aleados como los aceros para +erramientasy alguno de los aceros autotemplantes precisan más de un

revenido dispar del temple. stos aceros tienen ba-a

temperatura @s y por ellos despus del temple presentan gran

proporcin de austenita residual altamente aleada. veces

puede no ser su0ciente un solo revenido para Pacondicionar la

austenita residualQ despus de temple' debido a #ue continua

#uedando un cierto porcenta-e de austenita sin transformar'

será preciso un segundo revenido para acondicionar esa

austenita' y poder transformarlo en martensita durante el

enfriamiento. :gicamente para poder revenido luego esa

martensita será preciso otro revenido (triple revenido). lgunos

aceros para +erramientas re#uieren +asta cuatro revenidos para

+acer desaparecer toda la austenita residual.

Mg Is&ael P'ri(aga Fer)*)+e( 1%


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I"MATERIALES 8 E9UIPO A USAR!

a) ?orno de mua elctrico. =DR con control automático (% 712%%"/).

b) Termocupla tipo S.

c) lementos para corte' desbaste' pulido y ata#ue.

d) urmetro.

e) @icroscopio @etalográ0co' :eica =%H 7 1%%%H.

f) %C muestras de aceros previamente templadas AISI 1045 Y AISI1060

g) &esina y per*ido

h) lco+ol

i) lgodn

j) &eactivo !ital =>

k) 3ana y franela

l) brasivos !" 1%%B1


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• Toma de microfotografía de las probetas.

• "IRESULTADOS 8 DISCUSI%N DE RESULTADOS

Descripcion de las microestructuras obtenidas en el analisis metalora!ico"

RE#E$IDO DEL RESOR%E &00'C

Fig. Fotomicrografía del acero AISI 1045 en estado de revenido a 200°C y

enfriamiento al aire. la microestructura resenta martensita fina en forma de cintas y

ferrita !idmanstatten "dure#a de 5$.% &'C. Atacado con (ital 5) a* 500+ ,* 1000+.

RE#E$IDO DEL RESOR%E 500'C

Fig. Fotomicrografía del acero AISI 1045 en estado de revenido a 500°C y

enfriamiento al aire. la microestructura resenta ferrita acicular-!idmanstatten* y

cementita las ue forman la sor,ita " dure#a de /$.2 &'C. Atacado con (ital 5)

a* 500+ ,* 1000+


a b

a b


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RE#E$IDO DE LA (O)A DE *+ELLE &00'C

Fig. fotomicrografia de un acero AISI 10%0 en estado de revenido a 200°C y

enfriamiento al aire . la microestructura resenta martensita revenida con una dure#a

de %0 &'C " Atacado con (ital 5) a* 500+

RE#E$IDO DE LA (O)A DE *+ELLE 500'C

Fig. fotomicrografia de un acero AISI 10%0 en estado de revenido a 500°C y

enfriamiento al aire . la microestructura resenta martensita -cintas ms eueas*

revenida o sor,ita. con una dure#a de 44.1 &'C " Atacado con (ital 5)

a* 500+ ,* 1000+


a

ab


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"III CONCLUSIONES

• ,e logr transformar la fase martensita (dura y frágil) a

estructuras más blandas y tenaces (sorbita martensita

revenida)' obteniendo así me-ores propiedades mecánicas #ue

puedan ser de utilidad para la industria.

• ,e observ la inuencia de la temperatura de revenido (2%%/'

9%%/' C%% / y =%%"/) sobre la estructura y propiedades

mecánicas de los acerosL debido #ue a medida #ue la

temperatura de revenido es menor' la dureza del acero es

mayor.

• l revenido al igual #ue normalizado' recocido y el temple'

consiste en calentar al acero seguido del normalizado o templado' auna temperatura menor al punto crítico' seguido de un enfriamiento

controlado #ue puede ser rápido cuando se deseen resultados

elevados en tenacidad' o lento' para reducir al má*imo las tensiones

trmicas #ue puedan causar deformaciones.

"IICUESTIONARIO

1" Tra(ar el gr*:c4 +e D're(a 6s Te&5erat'ra +e

re6e)i+4 +e l4s acer4s e) est'+i4 ; +isc'tir gr*:cas

3& : /&O ;,; 1%C=6

Tabla !" %C6 valores de los puntos de la curva de revenido delacero ;,; 1%C=

AISI .01<

TEMPERATURA =>C? DURE@A =RC?

2= $1.=

/00 =M.$

C%% C9.$

=%% 9M.2

Mg Is&ael P'ri(aga Fer)*)+e( 1C


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iscusin6 al aumentar la temperatura de revenido se genera undecremento en la dureza del acero ;,; 1%C=. simismo' se

observa #ue en el rango de temperaturas de revenido

comprendidas +asta los 2%% / e*iste una mínima disminucin

de la dureza.

PARA EL ACERO AISI .020!

Tabla !" %=6 valores de los puntos de la curva de revenido delacero ;,; 1%$%

AISI .020

TEMPERATURA =>C? &U (?&/)

/< $9.=

/00 $%

100 C$.=


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iscusin6 al aumentar la temperatura de revenido se genera un

decremento en la dureza del acero ;,; 1%$%.

&" Para el acer4 est'+ia+4 =s'54)ie)+4 B'e te)ga

.00 M? Deter&i)e la te&5erat'ra ; tie&54 +e

re6e)i+4 5ara 4,te)er ')a +'re(a +e 1< RC

A. 3& : /&O 1%C=6

:ectura del grá0co parámetro vs > de carbono.

AB?E 2%.= para la dureza de C=?&/

(AB?)ET1 (logtF1


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Para TEC%%/

T1E1211.$M&

2%.= E 1211.$M (log ) F 1


18/19


22 E


19/19


1. &O&T &B?;::6 P3rincipios de @etalurgia 8ísicaQ.

2. [email protected]. Y&;!&Y6 PTratamiento Trmico de ceros y sus

3rácticasQ.

9. ,&: K:!/;6 PTecnología del Tratamiento Trmico

de los @etalesQ.

C. 3&O ,!U. Pceros' metalurgia física' seleccin y dise4oQ.

ditorial /; O,,T2%%. 2%%C.

=. @!YO!O! 3T6 P/iencia de materiales' seleccin y

dise4oQ. ditorial 3rentice ?all. 2%%C

Mg Is&ael P'ri(aga Fer)*)+e( 1I

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