ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD: MECÁNICA

ESCUELA DE MECÁNICA

CARRERA: INGENIRÍA MECÁNICA

GUÍA DE LABORATORIO DE MATERIALES

PRÁCTICA No.05

" PRACTICA DE ENSAYO JOMINY (PRUEBA ESTÁNDAR PARA

DETERMINAR LA TEMPLABILIDAD DEL ACERO)"

1. DATOS GENERALES:

NOMBRE: CODIGO:

Edison Hernández 6493

GRUPO No.: 03

FECHA DE REALIZACIÓN: FECHA DE ENTREGA:

2015/05/28 2015/06/04

2. OBJETIVO(S):

2.1. GENERAL

Realizar la práctica de ensayo Jominy en el cual permite conocer la

templabilidad de un acero es decir la dureza existente a diferente

distancia

2.2. ESPECÍFÍCOS

Conocer, identificar, los equipos existentes en el laboratorio de

materiales, con el fin de realizar la práctica de templabilidad (Ensayo

Jominy), atreves de los diferentes pasos que se menciona en la norma

ASTM A-255 en el cual establece como realizar la práctica, ASTM E-10

nos permite determinar la dureza Brinell con el fin de cuantificar la

dureza de la probeta además para la cual esta práctica se base en la

norma ASTM E-3 para la realización del procedimiento y aplicar en las

muestras respectivas.

3. METODOLOGÍA

Para la respectiva practica se utiliza las metodologías de Aplicativo,

Demostrativo, Critico, análisis y síntesis del conocimiento, Empírico

(experimental).

Para la práctica se utilizará sus respectivas normas internacionales en este

caso vamos a utilizar las normas ASTM A-225 como norma para el

procedimiento principal y además las normas ASTM E-3, y ASTM E-10

respectivamente.

4. EQUIPOS Y MATERIALES:

Probeta Máquina para ensayo Jominy

Horno Reactivos (Nital 2%)

Portalijas Alcohol

Lijas Compresor

Pulidora Microscopio Óptico

Alúmina Durómetro

5. MARCO TEORICO:

TEMPLABILIDAD:

La templabilidad es una medida de la profundidad a la cual el acero se

endurece cuando se enfría desde su temperatura de austenización (Ref.1),

basándonos en la norma ASTM A 255–02 (Standard Test Methods for

Determining Hardenability of Steel) [1]

El método usualmente se utiliza para la comparar acero, se basa en su

composición química, lo cual permite una considerable variación de del

contenido de carbono y de aleación del acero, esta variación química hará que

varíe la rapidez critica de enfriamiento y a su vez, que varíe la respuesta del

acero al tratamiento térmico. [2]

El ensayo de templabilidad se basa básicamente en el ensayo Jominy en la

cual se basa en una muestra de 1 in de diámetro y 4 in de longitud con un

saliente superior para poder colgarla (fig. 1), la muestra se calienta en un horno

a temperatura de austenización. [1]

Posteriormente calentada la muestra se

retirara del horno y se colocara en un sostén donde un chorro de agua Fig. 1 Dimensiones de la muestra. Fig. 2 Temperaturas de austenización para las designaciones de diferentes aceros.

impactara en la cara del fondo de la muestra, el chorro de agua debe subir 2.5

in sin haber colocado la muestra aún, luego colocada la muestra en el soporte

la distancia entre el orificio del chorro de agua y la muestra es de 0.5 in, [2] a

continuación se muestra en la figura el mecanismo de enfriamiento.

Ya con la muestra colocada y enfriándose uniformemente en agua con una

temperatura de 5 a 30 °C, el enfriamiento se lo realiza por un periodo de

tiempo de 10 minutos, una vez terminado el tiempo de enfriamiento se retira la

muestra y si esta aún caliente se sumerge en agua para enfriar totalmente

Posteriormente enfriada plenamente la probeta se planean por rectificado dos

generatrices, situadas a 180 °C una de otra, hasta una profundidad de 0.4 mm

para eliminar la posible descarburación superficial y para poder medir las

durezas que presenta la probeta a partir del extremo templado.

Posteriormente realizamos el ensayo de dureza y las mediciones se

efectuarán en pasos de 1/16 de pulgada para los primeros 16/16 de pulgada, a

continuación se realiza mediciones a 18, 20, 22, 24, 28, y 32/16 de pulgada.

Los resultados se expresan como una curva de dureza contra distancia desde

el extremo templado, la dureza en el eje de las ordenadas y la distancia en el

eje de las abscisas. [2]

Fig.3 Mecanismo de enfriamiento (sostén) para la muestra de ensayo Jominy

La dureza variara conforme la distancia, la dureza máxima se encontrara en el

extremo templado y la mínima en el otro extremo sin templar, debido a las

fases presentes desde el extremo templado, hacia el otro extremo a

continuación se muestra en la figura la variación de la dureza con respecto a

la distancia. Al analizar los cambios micros estructurales en enfriamiento de

estas varias rápidamente, se observa que la rapidez A, la cual está cerca al

extremo templado, excede la rapidez crítica de enfriamiento y origina la

transformación de martensita, las rapideces B, C y D resultan en

transformaciones a varias mezclas de ferrita, bainita y martensita,

disminuyendo la cantidad de martensita y la rapidez de enfriamiento ver figura

5. [2]

Fig.4 Curva de templabilidad dureza vs distancia desde el extremo templado.

La templabilidad generalmente se expresa en términos de cambios de dureza,

los cambios en microestructura, reflejado por aquellos valores de dureza, son

de importancia en las propiedades del acero, en general los elementos de

aleación aumenta la templabilidad, retardando la transformación de las

regiones de perlita y bainita y permitiendo de este modo que se forma

martensita con rapideces de enfriamiento. [2]

Standard Test Methods for Determining Hardenability of Steel (Norma ASTM A 255 – 02). [1]S.H AVNER. (1979) “Introducción a la metalurgia física”, Segunda Edición, México editorial McGraw.Hill. 297-305. [2]

Fig.5 Microestructuras resultantes en la transformación de la austenita desde el extremo templado de un acero 8630.