1° Laboratorio De Estructura Y Propiedades De Los Materiales.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA Y METALÚRGICA

ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES ME 524R INFORME: Ensayo Jominy ALUMNO: Javier Andrés Escalante VIllanueva CODIGO: 20144151K DOCENTE: M.Sc. Ing. Manuel Cruz Torres

LIMA – PERÚ

2018

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ENSAYO JOMINY TABLA DE CONTENIDO 1 OBJETIVOS ............................................................................................................ 3 1.1 Objetivo 1 ........................................................................................................ 3 1.2 Objetivo 2 ........................................................................................................ 3 1.2 Objetivo 3 ........................................................................................................ 3 1.2 Objetivo 4 ........................................................................................................ 3 2 FUNDAMENTO TEÓRICO ...................................................................................... 4 2.1 Tratamiento de Minerales de Cobre ................................................................ 4 2.2 Reacciones de Lixiviación .............................................................................. 4 2.3 Sistemas de Riego ......................................................................................... 5 2.4 Agentes Oxidantes ......................................................................................... 5 2.5 Cálculo de Ácido Libre ................................................................................... 5 3 EQUIPOS Y MATERIALES ..................................................................................... 6 4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ...................................................................... 6 4.1 Parámetros de la Prueba ............................................................................... 6 5 CÁLCULOS Y RESULTADOS ................................................................................ 6 5.1 Presentación de Resultados .......................................................................... 6 5.2 Balance Metalúrgico ....................................................................................... 7 6 CONCLUSIONES .................................................................................................... 9 6.1 Conclusión 1 ................................................................................................... 9 6.2 Conclusión 2 ................................................................................................... 9 6.3 Conclusión 3 ................................................................................................... 9 6.4 Conclusión 4 ................................................................................................... 9 7 RECOMENDACIONES ........................................................................................... 9 7.1 Recomendación 1 ........................................................................................... 9 7.2 Recomendación 2 ........................................................................................... 9 7.3 Recomendación 3 ........................................................................................... 9 7.4 Recomendación 4 ........................................................................................... 9 8 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 9 9 CUESTIONARIO 9.1 Pregunta 1 9.2 Pregunta 2 9.3 Pregunta 3 9.4 Pregunta 4

..................................................................................................... 7 ..................................................................................................... 6 ..................................................................................................... 6 ..................................................................................................... 6 ..................................................................................................... 6

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1 OBJETIVOS 1.1. Objetivo 1: Determinar la curva de templabilidad a partir de una probeta del acero por medio del ensayo Jominy. 1.2. Objetivo 2: Conocer los pasos del procedimiento llevado a cabo en el ensayo Jominy. 1.3. Objetivo 3: Definir y calcular el diámetro crítico ideal. (DCI) 1.4. Objetivo 4: Identificar los elementos químicos que aumentan la templabilidad en el acero. 2 FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1. Definición de Templabilidad La templabilidad es un término utilizado para describir la aptitud de una aleación para endurecerse por formación de la microestructura martensítica, como consecuencia de un tratamiento térmico. Es preferible mencionar que la templabilidad no es dureza, que significa resistencia a la penetración, aunque se utilizan medidas de dureza para determinar la extensión de la transformación martensítica en el interior de una probeta. Un acero aleado de alta templabilidad es aquel que endurece, o forma martensita, no sólo en la superficie sino también en su interior; es decir, la templabilidad es una medida de la profundidad a la cual una aleación específica puede endurecerse. Gráficamente, la templabilidad viene definida por la curva TTT y la penetración del temple por la interacción de esa curva con las de enfriamiento. Por tanto, si se comparan entre sí los resultados de templar una pieza de un mismo tamaño empleando igual severidad de enfriamiento, el resultado del temple dependerá exclusivamente del acero. 2.2. Ensayo Jominy El ensayo Jominy es un procedimiento estándar utilizado ampliamente para determinar la templabilidad, fundamentalmente, de los aceros (Norma ASTM A 255-99 - Métodos Estándar para la Determinación de la Templabilidad en los Aceros). En este ensayo mantenemos constantes todos los factores que influyen en la profundidad del endurecimiento de la pieza, excepto la composición. Es decir, se mantiene constante, por ejemplo, el tamaño y forma de la pieza, además del tratamiento de temple. Este método consiste, básicamente, en enfriar con un chorro de agua un extremo de una probeta cilíndrica de 1 pulgada de diámetro y la medición de la dureza como una función de la distancia desde el extremo templado. La probeta posee medidas ya estandarizadas para dicho ensayo. Todos las demás características de este ensayo se describen en la Norma ASTM A 255-099 antes mencionada.

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Figura 2.2. Ejemplo del Ensayo Jominy de la UNI (Fuente: es.wikipedia.org)

2.3. Curvas de Templabilidad En la Figura 2.3 se reproduce una curva de templabilidad típica. El extremo templado se enfría más rápidamente y presenta un máximo de dureza; en esta posición y en la mayoría de los aceros, la microestructura coincide con 100 % de martensita. La velocidad de enfriamiento decrece con la distancia del extremo templado y la dureza también disminuye, como indica la figura. Al disminuir la velocidad de enfriamiento, el carbono dispone de más tiempo para la difusión y facilita la formación de perlita más blanda, que puede estar mezclada con martensita y bainita.

Figura 2.3. Curva Típica de Templabilidad (Fuente: ASTM A 255-99)

2.4. Influencia del Medio del Temple, Tamaño y Geometría de la Muestra En el apartado anterior se ha discutido la influencia que la composición y el enfriamiento o velocidad de temple ejercen sobre la dureza. La velocidad de enfriamiento de una muestra depende de la velocidad de eliminación de la energía térmica, que es función de las características del medio de temple en contacto con la superficie de la muestra,

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del tamaño y de la geometría de la muestra. "Severidad de temple" es un término a menudo utilizado para indicar la velocidad de enfriamiento. El temple más rápido equivale al temple más severo. De los tres medios de temple más utilizados (agua, aceite y aire) el agua es el que produce un temple más severo seguido por el aceite, que es más efectivo que el aire. El grado de agitación de cada medio también influye en la velocidad de eliminación del calor. Incrementando la velocidad de enfriamiento a través de la superficie de la probeta, aumenta la efectividad del temple. Los aceites de temple son adecuados para el tratamiento térmico de la mayoría de los aceros aleados. En efecto, para los aceros altos en carbono el temple en agua puede resultar demasiado severo porque produce deformaciones y grietas. El enfriamiento al aire del acero al carbono generalmente produce una microestructura casi totalmente perlitica. 3 EQUIPOS Y MATERIALES Se enlistará los siguientes los equipos y materiales mostrados: 1. Probeta Jominy Normalizada. 2. Horno de Tratamiento Térmico. 3. Equipo de Jominy. 4. Papeles abrasivos y Alúmina 5. Agitador para Metalografía. 6. Durómetro Rockwell. 7. Tornillo. 8. Identador.

Figura 3.1. Equipo y Probeta de Ensayo Jominy de la UNI (Fuente: Elaboración Propia)

Figura 3.2. Horno de Tratamiento Térmico Jominy de la UNI (Fuente: Elaboración Propia)

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4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Se maquina una pieza metálica por medio de torneado para obtener la probeta con las dimensiones estandarizadas para el ensayo: 1” de diámetro y 4” de altura. 2. Someter a tratamiento térmico de templado entre 700 °C y 1000 °C, siendo 850 °C la temperatura media, y enfriar la probeta en el Jominy por 10 minutos, sabiendo que ese tiempo también está estandarizado. Cabe mencionar que estos dos pasos no se realizaron en el laboratorio pero si es importante reconocer el orden del ensayo. 3. Se desbasta dos lados de la probeta con papeles abrasivos terminando con un pulido de alúmina. 4. Se mide la dureza con el durómetro comenzando por el extremo que estuvo en contacto con el chorro de agua en Jominy, y luego cada 1/16” del punto anterior.

Figura 4.1. Horno de Tratamiento Térmico Jominy de la UNI (Fuente: Elaboración Propia)

5 CÁLCULOS Y RESULTADOS 5.1. Presentación de Resultados

7 Distancia Dureza Rockwell C (HRC) D (pulg) D (mm) Punto Lado A Lado B Promedio 0.000 0.000 1 33.00 30.00 31.50 0.063 1.600 2 33.50 31.00 32.25 0.125 3.175 3 30.60 33.50 32.05 0.188 4.775 4 33.00 31.00 32.00 0.250 6.350 5 30.50 31.00 30.75 0.313 7.950 6 30.10 28.00 29.05 0.375 9.525 7 32.90 28.00 30.45 0.438 11.125 8 29.20 30.00 29.60 0.500 12.700 9 29.50 27.00 28.25 0.563 14.300 10 30.20 29.00 29.60 0.625 15.875 11 28.10 28.00 28.05 0.688 17.475 12 27.20 27.00 27.10 0.750 19.050 13 28.50 29.50 29.00 0.813 20.650 14 28.00 28.50 28.25 0.875 22.225 15 27.80 28.00 27.90 0.938 23.825 16 29.50 27.00 28.25 1.000 25.400 17 28.00 27.00 27.50 1.063 27.000 18 27.80 28.50 28.15 1.125 28.575 19 28.00 26.00 27.00 1.188 30.175 20 27.90 26.00 26.95 1.250 31.750 21 29.50 27.00 28.25 1.313 33.350 22 27.00 27.00 27.00 1.375 34.925 23 26.90 28.00 27.45 1.438 36.525 24 23.40 25.00 24.20 1.500 38.100 25 26.50 28.00 27.25

Figura 5.1. Presentación de Muestras Analizadas

6 CONCLUSIONES 6.1. Conclusión 1: La templabilidad no es lo mismo que dureza; sin embargo, nos puede decir la profundidad de endurecimiento de una aleación ya que su definición está más relacionado con la formación de la microestructura martensítica. 6.2. Conclusión 2: La observación principal es que el consumo de ácido es mayor en los primeros días por que el grado de recuperación es grande, pero conforme pasa el tiempo esto decae, es en este tiempo en que por intentar tener recuperar más finos de cobre se puede contaminar mucho la solución. 6.3. Conclusión 3: El curado del mineral se realiza con ácido puro con la finalidad de aglomerar los finos del mineral y también con la finalidad de mejorar la cinética.

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6.4. Conclusión 4: Se debe tener cuidado en el monitoreo diario debido a que la solución lixiviante a veces cristaliza en el caño por lo que obstruye el paso de la solución, por lo que el flujo debe ser constante, esto conlleva a tener la pila sin lixiviar por espacio de 24 horas. 7 RECOMENDACIONES 7.1. Recomendación 1: En este laboratorio el pulido debe realizarse correctamente y cuidando mucho no utilizar lijas muy abrasivas de tal manera que no se realice el desbaste a la parte superficial la cual es la que se quiere evaluar en el durómetro para la prueba Jominy. De no ser así, se tendrán lecturas sesgadas. 7.2. Recomendación 2: Al realizar la prueba Jominy tanto los equipos como la probeta, la altura del chorro de agua, el horno, deben están normados y se debe seguir cada paso para que la prueba sea considerada bien hecha según la norma ASTM A 255-99. 7.3. Recomendación 3: Al momento que el horno alcance su temperatura de trabajo se recomienda mantener la probeta por un lapso de media hora hasta que los granos se uniformicen para poder realizar la prueba. 7.4. Recomendación 4: La medición de la dureza debe ser realizado de preferencia solo por una persona capacitada en el manejo del durómetro. Manipular con cuidado los equipos de trabajo debido a que la punta el cual es de un material frágil podría romperse. 8 BIBLIOGRAFÍA 1. 2. 3. 4. 5.

Metalurgia Física: Avner Materiales Industriales: Lasheras Tratamientos Térmicos: Grossman Handbook ASM “Tratamientos Térmicos” Volumen 04 Norma ASTM

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9 CUESTIONARIO 9.1. Graficar la dureza promedio Rockwell C versus distancia en mm. A partir de los datos mostrados en la Tabla 6.1 procederemos a graficar la Dureza promedio Rockwell C vs Distancia (mm)

Rockwell C vs Diámetro (mm) 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0.000

5.000

10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 Promedio

Figura 6.1. Presentación de Muestras Analizadas

9.2. Determinar la templabilidad gráficamente El procedimiento para determinar gráficamente la templabilidad será el uso de una regresión polinómica

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Rockwell C vs Diámetro (mm) 35.00 30.00 25.00

y = -2E-05x4 + 0.0011x3 - 0.0175x2 - 0.1582x + 32.204 R² = 0.816

20.00 15.00 10.00 5.00

0.00 0.000

5.000

10.000

15.000 Promedio

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

Poly. (Promedio)

Figura 7.2.2 Curva de Extracción para Cu

9.3. Defina el diámetro crítico ideal (DCI) menciones 3 ejemplos. El diámetro crítico ideal (DCI) es el diámetro (expresado en pulgadas) del mayor redondo de ese acero, en cuyo centro se consigue una estructura microscópica con 50% de martensita, después de ser enfriado, desde la temperatura de temple, en un medio de enfriamiento teórico, cuya capacidad de absorción de calor fuese infinita.

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9.4. Determine DCI mediante la composición química del A-36. Como se mencionó antes en este informe, la templabilidad se ve afectada por el tamaño de grano de la austenita, el contenido de carbono y los elementos aleantes. Es así que se puede mostrar la siguiente expresión que relaciona el DCI (Como una medida de templabilidad) con los tres factores antes mencionados. Primero especificaremos la composición química del A-36

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9.4. Describe 5 elementos de composición química que mejoran la templabilidad en los aceros. Como se describirá a continuación, los elementos que más favorecen la penetración del temple son el Mn, Mo, Cr. 1.- Molibdeno (Mo) Este aleante nos proporciona una gran resistencia a la tracción, aumentando la templabilidad, así como la resistencia a la fluencia mecánica, o deformación por desplazamiento del grano de acero debido al trabajo prolongado en altas temperaturas y al creep de los aceros. 2.- Boro (B) Este aleante es de nuevo cuño en el mercado del acero. Recientes estudios de investigación aclaran que mínimas cantidades de boro del orden 0,001 a 0,006%, mejoran enormemente la templabilidad, siendo el más efectivo de los aleantes y el de mayor capacidad de temple 3.- Manganeso (Mn)

13 Este elemento aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxígeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante el proceso de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero se desprendan gases que den lugar a la formación de porosidades perjudiciales en el material 4.- Cromo (Cr) Este aleante nos proporciona una gran resistencia a la tracción, aumentando la templabilidad, así como la resistencia a la fluencia mecánica, o deformación por desplazamiento del grano de acero debido al trabajo prolongado en altas temperaturas y al creep de los aceros. 5.- Titanio (Ti) Su uso como aleante solo se aplica en aceros de alta gama y en cantidades bajas, por su gran poder desoxidante y su gran capacidad de afinar el para desoxidar y afinar el grano. Es un gran formador de carburos y combina rápidamente con el nitrógeno.



La velocidad de templado influye notablemente en la dureza que adquiere el

material. 

Apartir de los datos se obtuvo que el acero tenía baja templabilidad, lo que quiere decir que

no forma la fase de martensita en altas concentraciones, por lo que tendrá una dureza menor a comparación a otras aleaciones. 

Como toda experiencia, es posible que existan errores en la ejecución y en los análisis de los

datos. Debidosa fallas de la probeta, además que el intervalo de distancia de medición no fuera constante. 

La templabilidad del material depende de lo que se llama gradiente de velocidad. Es decir

de la variación entre la velocidad inicial de enfriamiento con respecto a la velocidad final. 

Abajo de la superficie impactada por el chorro de agua; la probeta se enfría más

rápidamente que en la superficie superior. 

La dureza en el extremo que recibe el chorro de agua será mayor que la existente en el otro

extremo de la probeta (superior) y descenderá gradualmente en cada sección longitudinal. 

Sus aplicaciones pueden darse en la construcción y en las industrias, para las herramientas

hechas de acero al carbono como ejemplo.

BIBLIOGRAFÍA

1. Metalurgia Física: Avner 2. Materiales Industriales: Lasheras 3. Tratamientos térmicos: Grossman 4. Handbook ASM “Tratamientos Térmicos” Volumen 04 5. http://www.pdfcoke.com/doc/57093682/6/Templabilidad

15 6. http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm07/pfcm7_3_8.html 7. http://www.pdfcoke.com/doc/60364466/24/Ensayo-Jominy 8. http://www.slideshare.net/vlady71/informe-ensayo-jominy 9. Normas ASTM.

1. Determinar la templabilidad gráficamente. Se tiene un acero 1045 (con 0.43% C), el cual es un acero al carbón. En esta clase de aceros el límite entre la zona templada y la zona sin templar, suele corresponder a una estructura con 50% de martensita y a una dureza aproximada de 50 a 55 Rockwell C. Un método para hacer esta determinación, consiste en buscar el punto de inflexión de las curvas de dureza de las secciones transversales, que suele corresponder con bastante aproximación precisamente a la zona con 50% de martensita. Empleando la gráfica de dureza trazada en la pregunta anterior, se ubica el punto de inflexión aproximado.

PERFIL DE DUREZAS VS DISTANCIA PROBETA JOMINY - PROMEDIO DUREZA ROCKWELL PROMEDIO

30.0 25.0 20.0

20.5

15.0 10.0 5.0 0.0 0.00

5.00

10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

6.5

DISTANCIA MM

Para una profundidad de 6.5 mm, la dureza que obtenemos se esperaba que sea de 50 a 55 Rockwell C, sin embargo obtenemos una dureza de 20.5 Rockwell, una gran diferencia la cual se explica por el gran contenido de impurezas que podría contener la pieza. Entonces la templabilidad en este caso corresponde a una profundidad de 13 mm.

16 2. Definir el diámetro crítico ideal (DCI). Mencionar 3 ejemplos. Además del método de Jominy, también puede determinarse la templabilidad por medio del método de Grossman conocido también como del Diámetro Crítico Ideal (DCI). El DCI es el diámetro de una barra enfriada en un medio de temple infinito para el cual se forma 50% de martensita en el centro. Explicación Si se tiene un conjunto de barras del mismo acero que ha recibido un temple idéntico pero de distinto diámetro, al seleccionarlas y determinar experimentalmente la dureza, se observa que hay barras en las que el interior presenta una dureza correspondiente a un 50% de perlita y un 50% de martensita. Estos constituyentes se pueden verificar por observación microscópica. Las barras de diámetro más pequeño al que llamamos “diámetro critico”, son endurecidas por todas partes, en tanto que cualquier barra con diámetro mayor tendría un núcleo blando conteniendo perlita. El diámetro crítico de un acero depende de su templabilidad y de la velocidad de enfriamiento (tipo de temple). Esta última variable se elimina tomando un medio estándar de temple llamado temple ideal, que utiliza un medio de temple hipotético para llevar la superficie de una pieza de acero instantáneamente a la temperatura del baño de temple y mantenerla a esta temperatura. El DCI se obtiene a partir del porcentaje en carbono y del tamaño de grano austenítico: diámetro básico. Luego se multiplica por el porcentaje de aleante: Método Grossman para determinar el Diámetro Crítico Ideal.





Para un acero con diámetro crítico real (Dx) igual a 1.80 y una severidad de temple (H) igual a 1.5 (que corresponde al enfriamiento en agua tranquila con ligero movimiento de la pieza), se tiene un diámetro crítico de ideal (Di) de 2.5. Si tenemos un Dx = 0.2 y al templar con aceite un H = 0.5 se tiene un Di = 2.5 como en el caso anterior.

17 

Para un acero cromo níquel con Dx = 1.2 empleando para el temple aceite tranquilo con H = 0.3 el Di = 2.9 tal como se fija en el catálogo.

3. Determine el DCI mediante la composición química del SAE 1045. Esto se realiza empleando los factores multiplicadores característicos de cada componente.

En nuestro caso, la composición química del acero SAE 1045: C = 0.45 – 0.50 % Mn = 0.6 – 0.9 % P = 0.04%

S = 0.05%

Para esto empleamos las tablas de los factores multiplicadores de donde obtenemos: Elemento Carbón Manganeso Fósforo Azufre

% 0.45 0.60 0.04 0.05

Factor 0.221 3.000 ---------------

Los efectos del fósforo y del azufre no son considerados, ya que se anulan entre sí. Por lo tanto, el cálculo del DCI se determina como:

4. Describa 05 elementos que mejoran la templabilidad. En la figura se ven los valores del factor de templabilidad de los diferentes elementos, que dan una idea de la influencia de cada uno de ellos sobre la templabilidad. El orden de influencia es Mn, Mo, Cr, Si y Ni.

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Es el diámetro expresado en pulgadas del mayor redondo de ese acero en cuyo centro se consigue una estructura microscópica con 50% de martensita, después de ser enfriado desde la temperatura de temple en un medio de enfriamiento teórico, cuya capacidad de absorción de calor fuese infinita. El diámetro crítico es una magnitud importante para seleccionar la calidad del acero con que debe fabricarse una pieza. Las curvas críticas de templabilidad, permiten hallar los diámetros críticos ideal y real, se toma como límite entre la zona templada y no templada la llamada capa semimartensítica que está exactamente donde se presenta el cambio brusco de la pendiente de la curva. Además de valorar el diámetro crítico ideal, la templabilidad del acero permite calcular el diámetro máximo de un acero para obtener en su centro un 50% a un 99% de martensita en un medio de enfriamiento práctico determinado, para esto es necesario conocer lo que Grossman llama severidad de temple H, que es proporcional a la energía de enfriamiento de cada medio. La gráfica de Grossman representa los valores de los diámetros críticos de los aceros enfriados en un medio práctico determinado de severidad de temple en función de los diámetros críticos ideales.

Ejemplos:

Acero SAE 1010

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Elemento C Mn Si P S

Composición (%) 0.08 0.3 0.1 0.04 0.05

Factores 0.043 2 1.07 -

DCI (pulgadas)

0.09202

DCI (milímetros)

2.33731

Acero SAE 1518 Elemento Composición (%) C 0.15 Mn 1.1 Si 0.2 P 0.04 S 0.05

Factores 0.081 4.667 1.14 -

DCI (pulgadas)

0.43095

DCI (milímetros)

10.9461

Acero SAE 5160 Elemento C Mn Si P S

Composición (%) 0.56 0.75 0.15 0.04 0.05

Factores 0.253 3.5 1.105 -

DCI (pulgadas)

0.97848

DCI (milímetros)

24.8533

2. Determine DCI mediante la composición química del SAE 1022. Composición del acero SAE 1022:

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Acero SAE 1022 C Mn 0.18-0.23 0.7-1.00

P máx. 0.04

S máx. 0.05

De acuerdo con la norma ASTM A255-99, los factores de multiplicación para dichas composiciones de acuerdo al rango estipulado son:

Elemento C Mn P S

Elemento C Mn P S

Composición (%) 0.18 0.7 0.04 0.05 DCI (pulgadas) DCI (milímetros)

Composición (%) 0.23 1 0.04 0.05 DCI (pulgadas) DCI (milímetros)

Factores 0.097 3.333 0.323 8.212

Factores 0.124 4.333 0.537 13.647

De esta forma, el diámetro crítico ideal del acero SAE 1022 se encuentra en el rango de 0.323-0.537 pulgadas (8.212-13.647 mm) lo que permite definir que este tipo de acero posee una baja templabilidad. Es el diámetro expresado en pulgadas del mayor redondo de ese acero en cuyo centro se consigue una estructura microscópica con 50% de martensita, después de ser enfriado desde la temperatura de temple en un medio de enfriamiento teórico, cuya capacidad de absorción de calor fuese infinita. El diámetro crítico es una magnitud importante para seleccionar la calidad del acero con que debe fabricarse una pieza. Las curvas críticas de templabilidad, permiten hallar los diámetros críticos ideal y real, se toma como límite entre la zona templada y no templada la llamada capa semimartensítica que está exactamente donde se presenta el cambio brusco de la pendiente de la curva.

21 Además de valorar el diámetro crítico ideal, la templabilidad del acero permite calcular el diámetro máximo de un acero para obtener en su centro un 50% a un 99% de martensita en un medio de enfriamiento práctico determinado, para esto es necesario conocer lo que Grossman llama severidad de temple H, que es proporcional a la energía de enfriamiento de cada medio. La gráfica de Grossman representa los valores de los diámetros críticos de los aceros enfriados en un medio práctico determinado de severidad de temple en función de los diámetros críticos ideales.

Ejemplos: Elemento C Mn Si P S

Elemento C Mn Si P S

Elemento C Mn Si P S

Acero SAE 1010 Composición (%) 0.08 0.3 0.1 0.04 0.05 DCI (pulgadas) DCI (milímetros)

Acero SAE 1518 Composición (%) 0.15 1.1 0.2 0.04 0.05 DCI (pulgadas) DCI (milímetros)

Acero SAE 5160 Composición (%) 0.56 0.75 0.15 0.04 0.05 DCI (pulgadas) DCI (milímetros)

Factores 0.043 2 1.07 0.09202 2.33731

Factores 0.081 4.667 1.14 0.43095 10.9461

Factores 0.253 3.5 1.105 0.97848 24.8533

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2. Determine DCI mediante la composición química del ASTM A36. Para una profundidad de 9.8 mm se espera una dureza entre 50 a 55 HRC . Entonces la templabilidad en este caso corresponde a una profundidad de 9.8 mm. Primero procedemos a buscar la composición química del ASTM A36

Para esto

empleamos las tablas de los factores multiplicadores de donde obtenemos: ELEMENTO CARBON SILICIO MANGANESO NIQUEL CROMO MOLIBDENO ESTAÑO COBRE FOSFORO AZUFRE

% 0.13 0.25 0.64 0.01 0.13 0.02 0.001 0.03 0.02 0.02

FACTOR 2.21 0.25 2.01 -----------------0.2 ------------------------------------

Los efectos del fósforo y del azufre no son considerados, ya que se anulan entre sí. Por lo tanto, el cálculo del DCI se determina como: 𝐷𝑖 = 2.21 × 0.25 × 2.01 × 0.2 𝐷𝑖 = 0.222 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠

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