TRABAJO EN FRIO Y RECOCIDO RECRISTALIZACION

I. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL :

Demostrar que un material, endurece y cambia su tamaño de grano al ser deformado plásticamente, y que mediante el recocido, puede volver a sus características iniciales

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Medir la dureza y observar al microscopio una probeta de una aleaqcion de cobre.

Medir la dureza y observar al microscopio una probeta deformada a 10, 20, 30, 40, 50% de deformacion

Medir la dureza y observar todos sus comportamientos

EQUIPOS Y MATERIALES

5 probetas de una aleación de cobre de 20mm de altura y 13 mm de diámetro.

Microscopio metalográfico. Horno de fusión. Serie de papeles esmeril. Pulidora metalográfica. 01 vernier. 01 marcador

II. FUNDAMENTOS TEORICOS

TRABAJO EN FRIO

Características :

Durante el trabajo en frío solo el 10% de la energía es ocupada en deformación el resto se transforma en calor.

Elevada densidad de dislocaciones (108–1012 líneas de dislocación/cm2) Es un método económico para producir grandes cantidades de pequeñas

piezas ya que no se requieren de fuerzas elevadas ni de equipos de conformado costosos.

Durante el trabajo en frío la ductilidad, la conductividad eléctrica y la resistencia a la corrosión se deterioran.

Los esfuerzos residuales y el comportamiento anisotrópico adecuadamente controlados pueden ser benéficos.

Algunas técnicas de procesamiento por deformación solo pueden efectuarse si se aplica trabajo en frío (es decir, si la deformación endurece el material)

Deformación:

La Deformación se puede definir como la relación existente entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la cual permitirá determinar la deformación del elemento sometido a esfuerzos de tensión o compresión axial

%Def=hi−hfhi

x100

RECOCIDO

El recocido es un proceso mediante el cual, la estructura distorsionada de la red

trabajada en frío, retorna a un estado libre de tensiones mediante la aplicación de

calor (tratamiento térmico).

El proceso de recocido puede dividirse en tres etapas: recuperación, recristalización y

crecimiento de grano.

Recuperación: Esta es una etapa del proceso a bajas temperaturas, donde

prácticamente no hay cambios en las propiedades mecánicas (dureza, y resistencia), tal

como se representa en la figura 1. El término recuperación tiene su origen en la

observación de que se recuperan algunas de las propiedades físicas del material, por

ejemplo, durante el trabajo en frío la conductividad eléctrica disminuye ligeramente,

luego durante la recuperación la conductividad eléctrica aumente hasta valores en la

condición recocida.

Durante esta etapa La cambios microestructurales no son perceptibles. Un producto

plano que luego de trabajado enfrío presente granos alargados y aplastados, no

modificará se aspecto durante la recuperación.

Como las propiedades mecánicas no experimentan esencialmente ningún cambio, la

principal aplicación de la etapa de recuperación es aliviar las tensiones internas

producidas por el trabajo en frío. Una aplicación comercial de la etapa de recuperación

es para producir alambres de Al de alta resistencia; la recuperación devuelve la

hi hf

conductividad eléctrica pero conserva la alta resistencia mecánica que se obtuvo

durante el trabajo en frío.

Recristalización: A medida que se supera la temperatura del intervalo de

recuperación, comienzan a aparecer núcleos de nuevos granos en la microestructura,

los cuales tienen la misma composición y estructura reticular que los granos originales

no deformados, y no están alargados, sino que son aproximadamente uniformes en

sus dimensiones (equiaxiales). Estos núcleos aparecen en las porciones del grano más

severamente deformadas, por lo general los límites de grano y los planos de

deslizamiento.

La recristalización se produce mediante una combinación de nucleación de granos

libres de deformación y el crecimiento de estos núcleos para abarcar todo el material

trabajado en frío. Cuando esto ocurre se dice que la estructura ha recristalizado

completamente. La aparición de estos nuevos granos disminuye de manera importante

la resistencia y la dureza del material, al desaparecer el reforzamiento creado por el

trabajo en frío.

III. PROCEDIMIENTO

- Tomar muestra de 5 probetas 20mm de altura - Calcular la altura final “hf” para cada porcentaje de deformacion y deformar las

probetas a diferentes porcentajes de deformación (10%, 20%, 30%, 40%, 50% )

%Def=( hi−hfhi

)x100

Despejando “hf”hf=hi(1−¿)

hi hf

- Medir su dureza de cada probeta con el durómetro y tomar datos

N° responsableshi hf

deformaciondureza inicial

mm mmHRF

% 1 2 3

1Froilan

19.4 17.46 10 28.9 27.3 28.5Solis

2Limache

22 17.6 20 26.5 25.1 28.3Rodriguez

3Herrera

22 15.4 30 29.3 28.2 26.4Danilson

4Dante

22 13.2 40 26.1 26 25.8Contreras

5Esqueche

13.6 6.8 50 28.7 29.1 30.5UreyJhonnar

IV. RESULTADOS

N°

responsables

hi hf deformacion

dureza inicial dureza despues de la

deformacion HRF

dureza despues del recocido HRFmm mm HRF

% 1 2 3 1 2 3 1 2 31 Froilan 19.

417.4

610 28.

927.3

28.5

55.7

53.1

54.9

37.9 38.4

39.3Solis

2 Limache 22 17.6 20 26.

525.1

28.3

59.1

57.6

65.6

47.4 49.3

51Rodriguez

3 Herrera 22 15.4 30 29.3

28.2

26.4

73.8

74 70.8

34.4 29.3

38.4Danilson

4 Dante 22 13.2 40 26.

126 25.

874 75.

978.4

26.6 28.5

29.6Contreras

5 Esqueche 13.

66.8 50 28.

729.1

30.5

88.2

89.4

98.5

32.9

30.4

33.3Urey

Jhonnar

V. CONCLUSIONES

Al someter una pieza de cobre, previamente deformada, al tratamiento térmico del recocido, ésta vuelve a tener la dureza, forma y tamaño de grano que antes de la deformación.