UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES MATERIALES PARA INGENIERÍA Por: Mario RomeroPedro.

Presentación del tema: "UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES MATERIALES PARA INGENIERÍA Por: Mario RomeroPedro."— Transcripción de la presentación:

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES MATERIALES PARA INGENIERÍA Por: Mario RomeroPedro Rivera Jorge LalanguiFernando Armijos Cristian Cueva

2 REVENIDO TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO

3 REVENIDO El revenido, es un tratamiento térmico que se aplica a los aceros endurecidos para reducir su fragilidad, incrementar su ductilidad, tenacidad y aliviar los esfuerzos en la estructura de la martensita. El tratamiento de revenido consiste en calentar el acero después de normalizado o templado, entre la temperatura ambiente y la de transformación (aprox. 730 ºC ), seguido de un enfriamiento controlado en aceite o agua.

4 El objetivo del revenido es disminuir la elevada fragilidad producida por el temple anterior, así como proporcionar a los aceros una cierta tenacidad, a la vez que se eliminan o disminuyen las tensiones producidas por el temple. Generalmente se puede decir que con la temperatura ascendente de revenido, aumentan la elasticidad y alargamiento y disminuyen la resistencia y la dureza (a excepción de los aceros rápidos). Características generales del revenido Es un tratamiento que se da después del temple Se da este tratamiento para ablandar el acero Elimina las tensiones internas La temperatura de calentamiento está entre 150 y 500 ºC El enfriamiento puede ser al aire o en aceite

5 El efecto del revenido depende de la aleación del acero, del temple, del espesor de la pieza y del tratamiento aplicado. 1.Revenido de bajas temperaturas Finalidad: Reducir tensiones internas del material templado sin reducir la dureza. Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 200 °C a 300 °C, mantener la temperatura constante (dependiendo del espesor de la pieza), sacar la pieza del horno, enfriarla, determinar la dureza final.

6 2.Revenido de altas temperaturas Finalidad: Aumentar la tenacidad de los aceros templados Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 580 °C a 630 °C, mantener la temperatura constante, sacar la pieza del horno y enfriarla preferiblemente al aire, determinar la dureza final. 3. Estabilización Finalidad: Eliminar tensiones para obtener estabilidad dimensional. Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, determinar la dureza inicial, calentar la pieza a 150 °C, mantener la temperatura constante (T=k 6-8 h), sacar la pieza del horno y enfriarla preferentemente al aire, determinar la dureza final.

7 Fases del revenido El revenido se hace en tres fases: 1. Calentamiento a una temperatura inferior a la crítica El calentamiento se suele hacer en hornos de sales. Para los aceros al carbono de construcción, la temperatura de revenido está comprendida entre 450 °C a 600 °C, mientras que para los aceros de herramienta la temperatura de revenido es de 200 °C a 350 °C. 2. Mantenimiento de la temperatura La duración del revenido a baja temperatura es mayor que a las temperaturas más elevadas, para dar tiempo a que sea homogénea la temperatura en toda la pieza.

8 3. Enfriamiento La velocidad de enfriamiento del revenido no tiene influencia alguna sobre el material tratado cuando las temperaturas alcanzadas no sobrepasan las que determinan la zona de fragilidad del material; en este caso se enfrían las piezas directamente en agua. Si el revenido se efectúa a temperaturas superiores a las de fragilidad, es convenientemente enfriarlas en baño de aceite caliente a unos 150 °C y después al agua, o simplemente al aire libre.

9 Tipos de horno El revenido se efectúa en hornos independientes especialmente diseñados para cada caso 1.Revenido en baño de aceite. 2.Revenido en horno de baño de sales. 3.Horno a combustión con carro automatizado.

10 Especificaciones para el uso de diferentes equipos de revenido.

11 Aspectos a tener presente para el revenido de los aceros Diagrama hierro-carbono y diagramas TTT y CCT El diagrama de fase hierro-carbono (Fe-C), es la representación gráfica de las fases presentes en determinada composición y temperatura. Es en el referido diagrama donde todos los tratamientos térmicos se basan, pues el mismo define las regiones de temperatura y cantidad de carbono donde las fases son estables, una vez que la mayoría de los aceros contienen otros elementos que modifican las posiciones de equilibrio donde las fases son estables. Los aceros son aleaciones de hierro, carbono y otros elementos, el hierro es el elemento que entra en mayor proporción y la cantidad de carbono no sobrepasa el 2%;equilibrioaleaciones

12 sin embargo este elemento es el que más influencia ejerce en las propiedades y posiciones de equilibrio. Algunos elementos, como el manganeso y el níquel, pueden aumentar el área donde la austenita es estable, mientras que el silicio, el cromo y el niobio estabilizan la fase ferrítica.

13 El diagrama de transformación isotérmica, también es conocido como diagrama ITT. En una transformación isotérmica la temperatura es mantenida constante mientras se varía el tiempo. Este diagrama torna la cinética de transformación más fácil de ser analizada para determinada temperatura. El diagrama de transformación por enfriamiento continuo también es conocido como diagrama CCT. Este diagrama se aproxima más a las condiciones de enfriamiento de los procesos de manufactura, con un descenso paulatino de la temperatura a diferentes velocidades de enfriamiento.

14 Diagrama ITT y CCT para el acero SAE 4130 Es importante resaltar que algunos factores influyen directamente en la posición de las curvas de inicio y fin de transformación, como por ejemplo, la cantidad de carbono, el tamaño de los granos, la presencia de los elementos de aleación y la homogeneidad de la austenita.

15 Las variables asociadas con el revenido que afectan a la microestructura y las propiedades mecánicas del acero incluyen:variables Temperatura de revenido Tiempo de permanencia a la temperatura de revenido Velocidad de calentamiento y enfriamiento Durante el revenido, debido al calentamiento, los átomos de carbono difunden, para permitir el retorno a la red cúbica característica del hierro, originando carburos del tipo M3C.

16 Las propiedades del acero revenido se determinan principalmente por el tamaño, forma, composición y distribución de los carburos, con una contribución relativamente menor debida al endurecimiento por sólido-solución de la ferrita. Estos cambios en la microestructura suelen disminuir la resistencia mecánica y aumentar la ductilidad y la tenacidad. Bajo ciertas condiciones, la dureza puede no ser afectada por el revenido o incluso puede aumentar como resultado del mismo. Además, los aceros de aleación que contienen uno o más de los elementos formadores de carburo (Cr, Mo, V y W) son capaces de provocar el llamado endurecimiento secundario.

17 Desde el punto microestructural, sobre la base de dilatometría y microscopía, hay tres etapas distintas de revenido. Etapa I: La formación de (carburos de transición y la reducción a 0,25% del contenido de carbono de la martensita (100 a 250 °C). Etapa II: La transformación (de la austenita retenida en ferrita y cementita (200 a 300 °C). Etapa III: La sustitución de (los carburos de transición y de la martensita de baja temperatura por la mezcla de cementita y ferrita (250 a 350 °C). Una etapa adicional de revenido (etapa IV), consistente en la precipitación de carburos de aleación finamente dispersos para los aceros de alta aleación.

18 INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE REVENIDO La siguiente figura muestra el efecto de la temperatura sobre la dureza, resistencia a la tracción, elongación y estricción relativas de un acero al carbono (AISI 1050) revenidos durante 1 hora.

19 INFLUENCIA DEL TIEMPO DE REVENIDO La difusión de carbono y elementos de aleación necesaria para la formación de carburos depende de la temperatura y el tiempo de revenido. El efecto del tiempo de revenido en la dureza de un acero con 0,82% C revenido a diferentes temperaturas se muestra en la figura a continuación. Los cambios en la dureza se comportan aproximadamente de forma lineal en una gran parte del intervalo de tiempo, cuando se presenta en una escala logarítmica.

20 Cambios significativos en la dureza se producen al inicio del revenido antes de los 10 s, cambios menos significativos en la dureza ocurren entre 1 y 10 minutos de revenido. Muy pequeños cambios ocurren en la dureza con tiempos entre 1 y 2 h de revenido, por lo que generalmente el revenido se aplica entre 1 y 2 h.

21