LAB Trabajo en Frio y Recocido PDF

Preview

Summary

Práctica de trabajo en frío y recocido, fotografías del resultado en estos trabajos...

Description

1. Tema: TRABAJO (DEFORMACIÓN) EN FRÍO Y RECOCI RECOCIDO. DO. 2. Integr Integrantes: antes: Dennis Bolaños, José Briceño Briceño,, Ke Kevin vin Flores. 3. Introducción: El trabajo en frío hace referencia a todos aquellos procesos de conformado realizado a baja temperatura generalmente a temperatura ambiente, como son doblado, rolado, estirado, etc. Un material se considera trabajado en frío si sus granos están en una condición distorsionada, después de finalizada la deformación plástica. Todas las propiedades de un metal que dependan de la estructura reticular, se ven afectadas, por el trabajo en frío o la deformación plástica. La resistencia a la tensión y dureza aumentan, aunque la dureza y resistencia aumenten, la rapidez de cambio para cada una no es la misma, la dureza suele aumentar más rápidamente en el primer 10 %, en tanto que la resistencia a la tensión aumenta linealmente. El proceso de recocido es un tratamiento térmico que, al contrario que el trabajo en frío, reduce la dureza y adicionalmente aumenta la ductilidad del material. El proceso consiste en calentar la probeta a una cierta temperatura (en este caso, hasta los 500 ºC), para luego ser enfriado al ambiente. Como resultado, habrá un cambio en las propiedades que posee el material. 4. Objetivos: 

Determinar el efecto del trabajo en frío en las propiedades de los metales.



Analizar la respuesta al trabajo en frío del acero 1018.



Aplicar el procedimiento del recocido y determinar los efectos sobre las propiedades de los metales.

5. Marco T Teórico: eórico: Trabajo o deform deformación ación en frío También llamado endurecimiento por deformación, es el conjunto de procesos de deformación plástica de un material, con el fin de cambiar algunas propiedades mecánicas del mismo, como el aumento de la dureza, el aumento de su resistencia debido a multiplicar el número de dislocaciones a nivel microscópico, hasta la saturación de los mismos, evitando que se formen nuevas dislocaciones. Esto se nota a nivel macroscópico, en el aumento de la resistencia a la deformación. Es por esta razón que, para llegar a porcentajes mayores de trabajo en frío, aumentaba la dificultad de conseguir diámetros menores. Adicionalmente, esto es debido a que el tamaño de los granos constituyentes del metal, disminuyan su tamaño, o más específicamente, disminuyen su diámetro y aumentan su longitud. Con esto, se sabe que con granos más pequeños, el material aumenta su resistencia a la tracción y fluencia.

Pero como consecuencia, la ductilidad del material, disminuye considerablemente, además, se pueden acumular tensiones en la estructura del mismo. La

imagen

muestra

el

cambio de las propiedades mecánicas

del

estudio. Como

metal fue

en

antes

dicho, se puede observar que

la

tensión

resistencia y

a

la

a

la

fluencia

aumenta con la cantidad de trabajo en frío. Sin embargo, se notar que el porcentaje de elongación, es decir, la ductilidad es inversamente proporcional a la deformación. Recocid Recocido o El recocido se define como el proceso contrario a la deformación en frío, empezando porque es un tratamiento térmico, es decir, se trabaja con altas temperaturas con respecto a la temperatura ambiente. Con este proceso se logran alterar las propiedades mecánicas del material, algo diferente que en el trabajo en frío. En primer lugar, se consigue disminuir la dureza, por lo tanto también, el metal es más dúctil. Después se logra la disminución de la resistencia del material, debido, microscópicamente, al aumento del tamaño de grano y a la desaparición de dislocaciones en la red cristalina, causado por la difusión por la temperatura. De forma añadida, el recocido es utilizado para eliminar tensiones acumuladas y aumentar la tenacidad del material. 6. Equipos y Materiales: Trabajo en Frío y R Recocido. ecocido.

7.



Muestra metálica (acero bajo contenido de carbono) Acero 1018.



Lijas de desbaste fino.



Durómetro.



Martillo.



Yunque.



Calibrador.



Horno mufla.

Procedimiento:

Trabajo en Frio.



Seleccione tres muertas metálicas, (acero 1018)



Pula mecánicamente las probetas seleccionadas.



Obtenga los siguientes valores: 10%, 20% y 30% de trabajo (deformación) en frío con yunque y martillo.



Observe los resultados del trabajo en frío en forma visual.



Mida la dureza, en cada deformación que se produzca.



Observe los cambios en la microestructura después del trabajo en frío.

Antes del defo deformado: rmado: 

Limpie completamente la muestra.



Prepare metalográficamente la muestra.



Determine la Dureza.



Obtenga las dimensiones geométricas.



Observe y mida el tamaño de grano.

Dur Durante ante el deformado: 

Deforme la muestra mediante golpes con martillo sobre el yunque.



Prepare metalográficamente la muestra



Determine su dureza.



Observe y mida el tamaño de grano.

Pa Para ra el R Recocido: ecocido: 

Introduzca la muestra deformada en el horno.



Deje que la temperatura alcance los 500°C (Temperatura por encima de la de recristalización.)



Mantenga la temperatura de 500°C por el lapso de 3 horas.



Deje enfriar la muestra en el horno hasta alcanzar la temperatura ambiente.



Compare los de tamaño de grano y dureza

8. Toma de Datos: Trabajo en Frío. % Deformación

Diámetro inicial

Diámetro final

Diámetro

Dureza

0

(mm) 6

6

experimental 6

(HRB) 60,53

10 20 30

6 6 6

5,69 5,37 5,02

5,68 5,32 5,00

71,33 83,93 93,86

En este caso hemos encontrado el porcentaje real de trabajo en frio, este procedimiento se realiza de la misma manera para los demás diámetros, constatando que porcentaje de trabajo en frio tiene cada probeta. 9. Análisis de R Res es esultados: ultados: Al realizar el procedimiento respectivo con la probeta de acero 1018, se han obtenido los siguientes resultados: Diámetro

Diámetro

Porce Porcentaje ntaje

inicial

final (mm)

deformación

(HRB)

(mm) 6

6

(%) 0

60.53

6

5.68

10

71.33

de

Dureza

Microestructur Microestructura a

6

5.32

20

83.93

6

5.00

30

93.86

1. Tabla 1.1 Efectos del trabajo en frío sobre la dureza y la microestructura de una muestra de acero 1018. Es notorio el cambio que sufren los granos de la estructura conforme se va aumentando el porcentaje de deformación en frío. Además, que se presenta un considerable aumento de la dureza, puesto a que al comparar la probeta sin deformación inicial con una del 30% de deformación hay una diferencia de 33.33 en la escala HRb. Con lo cual se determina que mientras mayor sea el trabajo de deformación aplicado a la probeta seguirá aumentando la dureza de la misma, además que la forma y tamaño de sus granos se alteran. El aumento de dureza se puede ver que varia en un intervalo de 10.80 a 12.60, entre porcentajes de deformación, lo cual da la idea de que los valores de dureza no crecen exponencialmente conforme se deforma, sino más bien que se altera casi linealmente, esto se ve claramente entre la probeta a 20% de deformación con la probeta a un 30% de deformación la cual se asemeja a la diferencia de dureza entre la probeta a 0% con la probeta a 10% de deformación. 10. Conclusiones:



Se evidencia que al realizar la deformación o trabajo en frío del acero 1018 este cambia en su microestructura, afectando además a las propiedades mecánicas como la dureza, tomando en cuenta el porcentaje de deformación del acero



Se comprobó que el trabajo o deformación en frio puede revertirse mediante tratamientos térmicos como el recocido.



Se pudo notar el aumento de dificultad para llegar a mayores porcentajes de trabajo en frío, debido al incremento de la resistencia del metal en cada fase.



La dureza de la probeta aumenta de una manera casi lineal entre porcentajes de deformación a la que esta llega, lo contario al tamaño de grano de su microestructura.

11. Reco Recomendaciones: mendaciones: 

Se recomienda utilizar una herramienta de medición de precisión para poder determinar las dimensiones adecuadas de la probeta, para las cuales se obtendrán los valores esperados de porcentajes de deformación.



Se recomienda utilizar los elementos de trabajo del laboratorio con cuidado. Para el trabajo en frío, manejar cuidadosamente el martillo para evitar cualquier accidente y para el uso del horno, estar acompañado del encargado del laboratorio.



Organizar de manera adecuada las muestras deformadas de la probeta para que se facilite la identificación de las mismas y así el desarrollo de la práctica.

12. Bibliogr Bibliogra afía.



Ciencia e Ingeniería de los Materiales 4ta edición, Donald R. Askeland, Pradeep P. Phule



http://www.imh.eus/es/comunicacion/dokumentazio-irekia/manuales/introduccion-alos-procesos-de-fabricacion/conformado-por-deformacion-y-o-corte/deformacion-en-frio

13. Anexos:

Dureza original

Fig4.- Dureza original 1

Fig1.- Durómetro.

Fig5.- Dureza original 2

Fig3.- Indentación vista desde microscopio a 400x

Fig6.- Dureza original 3

Fig9.- Dureza Acero cementado 2.

Fig7.- Dureza original 4

Dureza Acero Cementado.

Fig10.- Dureza Acero cementado 3.

Fig8.- Dureza Acero cementado 1.

Fig11.- Dureza Acero cementado 4....