Sistema de Control de la calidad del proceso de Tratamiento Térmico del acero 30XrC

Introducción

El proceso de tratamiento térmico, es uno de los procesos mediante los cuales se puede variar o modificar las propiedades de los aceros y en sentido general de los metales. Se entiende por tratamiento térmico el conjunto de operaciones de calentamiento, permanencia y posterior enfriamiento de los metales con la finalidad de modificar su estructura y propiedades.[1]

La falta de control del proceso de tratamiento térmico en muchas industrias ha traído como consecuencia que en lugar de mejorar las propiedades mecánicas, se han empeorado.

En muchas industrias se aplican tratamientos térmicos a materiales que en ocasiones se desconocen su composición química y propiedades mecánicas, y por consiguiente los resultados obtenidos no son los esperados, trayendo consigo grandes pérdidas económicas de materiales, recursos financieros y pérdida de mercado.

La situación económica por la que atraviesa el mundo impone serias limitaciones financieras en la adquisición de materias primas necesarias para el desarrollo industrial, por tal motivo el control de los procesos tecnológicos y en particular el de tratamiento térmico pueden conllevarnos a la mejora de la calidad de dicho proceso

Aspectos generales del tratamiento térmico

Se entiende por tratamiento térmico el conjunto de operaciones de calentamiento, permanencia y posterior enfriamiento de los metales con la finalidad de modificar su estructura y propiedades. [2].

La finalidad de estos procesos es mejorar las propiedades mecánicas del material, especialmente la dureza, la resistencia, la tenacidad y la maquinabilidad

Este proceso tecnológico se puede representar gráficamente como sigue:

1-Proceso de Calentamiento

2- Tiempo de permanencia

3-Proceso de enfriamiento

Figura 1. Representación gráfica del tratamiento térmico [2]

Los procesos de tratamiento térmico se pueden clasificar en dos grandes grupos en dependencia de si la modificación de la estructura y propiedades se realiza a todo el volumen de la pieza o si esta modificación solo tiene lugar en la superficie de las piezas, se tienen:

Tratamientos térmicos volumétricos.

Tratamientos termitos superficiales.

?Los tratamientos térmicos volumétricos pueden ser de varios tipos, los cuales son:

• Recocido.

• Normalizado.

• Temple

• Revenido

2.1Temple

Este tratamiento resulta uno de los más empleados en la industria unido al proceso de revenido debido a que mediante él se aumenta la resistencia al desgaste por el incremento de la dureza, y la resistencia del material [1]

Definición:

El temple se define como el proceso de calentamiento por encima de A1 o A3 +30 o 50°?, la correspondiente permanencia y posterior enfriamiento rápido.

Las propiedades óptimas de un acero templado y revenido solo se adquieren si durante el tratamiento térmico de temple la pieza adquiere un alto contenido de martensita. (Ver fig. 2) [1]

Figura 2 Fotomicrografía a 1220X que muestra la microestructura de la martensita. Los granos en forma de aguja son los de martensita y las regiones blancas son austenita que no transformaron durante el tratamiento [1]

La martensita es una fase que se forma como resultado de una transformación de estado sólido sin difusión. Debido a que la reacción no depende de la difusión, la reacción martensítica es una trasformación atérmica, la reacción depende solo de la temperatura y no del tiempo. En aceros con más de 0.2% C la reacción martensítica ocurre al transformarse la austenita (CCC) a martensita (TCC tetragonal compacta centrada en el cuerpo). Los átomos de carbono quedan atrapados en los sitios intersticiales durante la transformación haciendo que se produzca una estructura tetragonal según se muestra en la (fig.2), por lo que a medida que se incrementa el %C, quedan atrapados un mayor número de átomos de carbono en estos sitios incrementando los ejes a y c de la estructura martensita aumentando la dureza.[1]

Existen diferentes tipos de temple en dependencia de la temperatura de calentamiento a la que se lleve el acero y en dependencia de la forma de enfriamiento en que se realice el tratamiento.[2]

Por la temperatura de calentamiento. El temple puede ser completo e incompleto, estos se ilustra a continuación:

Figura 3. Temple Completo [2]

Figura 4. Temple Incompleto [2]

Como ya se ha visto, el temple produce un aumento de la fragilidad debido a las tensiones internas que se generan al producirse la transformación martensítica

2.2 Revenido

El revenido consiste en realizar un calentamiento del acero martensítico a una temperatura inferior de A1 durante un período de tiempo específico.[1] Normalmente el revenido se realiza calentando entre los 250 – 650 oC

La microestructura de la mar tensita revenida se muestra en la (fig. 5) consistente en partículas extremadamente pequeñas de cementita embebidas en una matriz ferrítica continua y uniformemente dispersas. [1]

Figura 5. Micrografía electrónica a 9300X, Las partículas pequeñas son de martensita y la matriz es de ferrita a [1]

La martensita revenida es tan dura y resistente como la martensita, pero mucho más dúctil y tenaz, la dureza y la resistencia se explican por la gran superficie de límite de fase por unidad de volumen que existe en las diminutas y numerosas partículas de cementita. La dura fase cementita refuerza la matriz ferrítica mediante los límites, que también actúan como barrera para el movimiento de las dislocaciones durante la deformación plástica, la fase ferrita continua también es muy dúctil y relativamente tenaz y aporta estas propiedades a la martensita revenida.[1]

El tamaño de las partículas de cementita influye en el comportamiento mecánico de la martensita revenida; incrementando el tamaño de las partículas, decreciendo el área de los límites de fase y por consiguiente, resulta un material más blando y menos resistente, ya que es más dúctil y tenaz. Además el revenido determina el tamaño de las partículas de cementita.

Las variables asociadas con el revenido que afectan a la microestructura y las propiedades mecánicas de un acero incluyen:

• temperatura de revenido(

• tiempo de permanencia a la temperatura de revenido

• velocidad de calentamiento y enfriamiento

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.[3]

Tabla 1. Valores de dureza de diferentes aceros sometidos al revenido. [3, 4]

2.3 Normalizado

Se trata de calentar el metal hasta su austenización y posteriormente dejarlo enfriar al aire La ventaja frente al recocido es que se obtiene una estructura granular más fina y una mayor resistencia mecánica. La desventaja es que la dureza obtenida es mayor. Mediante este proceso se consigue:

??Subsanar defectos de las operaciones anteriores de la elaboración en caliente (colada, forja, laminación,…) eliminando las posibles tensiones internas.

??Preparar la estructura para las operaciones tecnológicas siguientes (por ejemplo mecanizado o temple).

El normalizado se utiliza como tratamiento previo al temple y al revenido, aunque en ocasiones puede ser un tratamiento térmico final.

En el caso de los aceros con bastante contenido en carbono y mucha templabilidad, este tratamiento puede equivaler a un temple parcial, donde aparezcan productos perlíticos y martensíticos.

Para aceros con bajo contenido de carbono no aleados no existe mucha diferencia entre el normalizado y el recocido.

Cuando se trata de aceros de contenido medio en carbono (entre 0.3 – 0,5%C) la diferencia de propiedades es mayor que en el caso anterior; en general, el proceso de normalizado da más dureza.

2.4 Recocido

Se trata de calentar el metal hasta una determinada temperatura y enfriarlo después muy netamente (incluso en el horno donde se calentó). De esta forma se obtienen estructuras de equilibrio. Son generalmente tratamientos iniciales mediante los cuales se ablanda el acero.

Su finalidad es suprimir los defectos del temple. Mediante el recocido se consigue:

??Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad.

??Eliminar la acritud

??Afinar el grano y homogeneizar la estructura.

Es tratamiento térmico muy utilizado y según las temperaturas que se alcanzan en el proceso se pueden distinguir los siguientes tipos:

1. Recocido completo.- afina el grano cuando ha crecido producto de un mal tratamiento. Se realiza en aceros hipoeutectoides.

2. Recocido incompleto.- elimina tensiones pero sólo recristaliza la perlita. Es más económico que el anterior.

3. Recocido de globalización.- mejora la mecanibilidad en los aceros eutectoides Hipereutectoides.

4. Recocido de recristalización.- reduce tensiones y elimina la acritud.

5. Recocido de homogenización.- elimina la segregación química y cristalina. Se obtiene grano grueso por lo que es necesario un recocido completo posterior.

Todo el complejo proceso de tratamiento térmico requiere que un personal calificado controle toda y cada una de las partes en que éste se basa, así como a calidad del producto final.

Por otra parte, no sólo los equipos en mal estado o una operación inadecuada, pueden conducir a la obtención de piezas que no guarden las exigencias requeridas. La mala clasificación de un material o el recibo de una partida que no corresponda con el material requerido puede provocar producciones inservibles.

Con el fin de prevenir todas estas deficiencias, es necesario tomar toda una serie de medidas de control del proceso.

3 .Acero 30XGC

El acero 30XGC es un acero mejorable, por lo cual sometiéndolo a un tratamiento térmico de temple seguido de un revenido, mejora sus propiedades mecánicas

3.1 Composición Química

Tabla 2. Composición química del acero 30X?C.[3, 5, 6]

• Propiedades Mecánica

Tabla 3. Propiedades mecánicas del acero 30X?C en estado de entrega según norma GOST 4543-48 [3 , 6,7]

• Diámetro Critico

El diámetro crítico (Dc) es el diámetro máximo de una barra cilíndrica que se templa en todo su espesor en un medio de enfriamiento dado. Por consiguiente, para un acero dado, a cada medio de temple le corresponde su diámetro crítico evidente que cuando mas intensamente enfríe el medio de temple tanto mayor será el diámetro critico [ 1 ].Se utiliza para valorar prácticamente la templaridad

Figura 6. Nomograma para determinar la templabilidad [1]

El diámetro crítico es una magnitud importante y conveniente para determinar la marca de acero con que debe hacerse una pieza. Si es necesario que la pieza se temple en todo su espesor, hay que elegir un acero tal, que su diámetro critico sea mayor que el diámetro de la pieza.

El Diámetro Crítico Ideal (DI) de un acero es el diámetro del mayor redondo de ese acero, en cuyo centro se consigue una microestructura con 50% de martensita, después de ser templado en un medio de enfriamiento teórico, cuya capacidad de absorción de calor fuese infinita. Fig 6 [8]

• Umbral de fragilidad en frio (T50) ( Temperatura de transición)

Tiene gran importancia la influencia que ejercen los elementos de aleación en el umbral de fragilidad en frío. La existencia de cromo en el hierro contribuye a que se produzca cierta elevación de dicho umbral, mientras que el níquel hace que baje bruscamente, disminuyendo con ello la tendencia del hierro a las roturas frágiles. [5]

Por lo tanto, de los seis elementos de aleación mas difundidos (Níquel, Silicio, Manganeso, Cromo, Moligdeno, Volframio), el níquel tiene un valor especial . Fig 7. El níquel que endurece con bastante intensidad la ferrita, no disminuye su tenacidad y hace que descienda su umbral de fragilidad en frío , mientras que los otros elementos, si no disminuyen la tenacidad, endurecen débilmente la ferrita (el cromo) o la endurecen mucho, pero hacen que descienda su tenacidad (manganeso y silicio [ 5 ]

Figura 7. Influencia de los elementos de aleación en el umbral de fragilidad en frio [5]

Control del proceso de tratamiento térmico

4.1 Introducción

El control del tratamiento térmico se realiza para comprobar si el proceso cumple con todos los requisitos técnicos que se requieren con calidad. El control técnico se realiza en todas las etapas de la producción que son el control de la calidad de materiales iníciales, control de los procesos tecnológicos del tratamiento térmico y control de la producción del taller de tratamiento térmico. A fin de aumentar la fiabilidad y plazo de servicio de los hornos y piezas que pasan por el proceso de tratamiento térmico, generalmente se controlan dos índices de todas las piezas: la dureza y el espesor de la capa obtenida por tratamiento térmico o termoquímico. Los materiales iníciales se someten al control de composición química. La composición química se verifica por análisis espectral, es decir, por métodos que permiten apreciar cuantitativa y cualitativamente la composición química.[14]

4.2 Control del proceso de tratamiento térmico

Para obtener elementos de máquina de acuerdo con las exigencias requeridas, es necesario diferentes procesos tecnológicos que guardan una secuencia lógica. Entre estos procesos tecnológicos, el tratamiento térmico ocupa un lugar preponderante.

El tratamiento térmico de un elemento de máquina de pieza o piezas que se adecue a normas determinadas, es un conglomerado de operaciones que van desde una selección de un material adecuado hasta las diferentes operaciones térmicas o termoquímicas que requieren un control efectivo, para garantizar las exigencias técnicas finales.

Por otra parte, no sólo los equipos en mal estado o una operación inadecuada, pueden conducir a la obtención de piezas que no guarden las exigencias requeridas. La mala clasificación de un material o el recibo de una partida que no corresponda con el material requerido pueden provocar producciones inservibles.[14]

Con el fin de prevenir todas estas deficiencias, es necesario tomar las medidas de control del proceso, se propone tres etapas, antes, durante y después:

Primera etapa:

• 1- Antes

• Análisis de la composición química, propiedades mecánicas (certificado del material) Análisis de la micro estructura

Factor indispensable para la correcta recepción del material con las propiedades químicas y mecánicas. Este documento evita la inadecuada manipulación de un material que no sea el deseado para realizar el proceso de tratamiento térmico

• Tamaño de grano.

El tamaño, forma y orientación de los granos influyen fuertemente en las propiedades mecánicas. Por esto es muy importante conocer, como regular y como medir el tamaño del mismo.

Figura 8 Influencia de la temperatura de calentamiento en el tamaño del grano de austenita para el acero 30X?C. [1]

Leyenda: K—aceros con tamaños de granos gruesos (tamaño de grano, menor que 5, según ASTM).

M- aceros con tamaños de granos finos (tamaño de grano, mayor que 5, según ASTM).

Como se muestra en la (fig.8) a medida de que aumenta la temperatura aumenta el tamaño de grano, para aceros de granos gruesos (K), esto ocasiona una disminución del límite de fluencia del acero. También se observa que los aceros de granos finos al ser calentados hasta la temperatura de 950°?, su tamaño varia muy poco, no provocando cambios en las propiedades mecánicas y la micro estructura.[1]

• Templabilidad

Es un término utilizado para describir la aptitud de una aleación para endurecerse por formación de martensita como consecuencia de un tratamiento térmico. La templabilidad, es una medida de la profundidad a la cual una aleación específica puede endurecerse.

La templabilidad tiene una estrecha relación con el diámetro crítico, ya que sin esta propiedad nunca se pudiera saber, si el acero fue templado a corazón o superficialmente, esto depende del espesor de la pieza y el diámetro crítico del acero.[16].

• Inspección visual

La inspección visual es necesaria que se realice con objetos auxiliares como lupas, espejuelos u otros de igual función. Este solo deberá abordarse si el ojo del inspector puede situarse a una distancia no superior a 60 cm, siempre que el ángulo bajo el que se inspecciona la zona no sea de más de 30° (criterios del código ASME).[15]

• Estado de los sistemas de control de temperatura

En este aspecto a tratar se profundiza más de cerca el estado de los potenciómetros y termopares, es decir, se verificará si están dentro de su fecha de explotación para su correcto funcionamiento y evitar fallos en la producción (Anexo 2).

• Calificación del personal

El personal debe de estar calificado y certificado de obrero o ingeniero con óptimas condiciones para la realización del proceso de tratamiento térmico.

Carta tecnológica

La carta tecnológica de tratamiento térmico, es un documento rector, que especifica antes, durante y después de realizado el proceso, los datos y parámetros que deben ser controlados. [7, 14, 15]

• Verificación de la iluminación del local

La iluminación del local es imprescindible ya que en el transcurso del proceso de Tratamiento Térmico se realizan varias operaciones que requieren de un perfecta visualización del local, el cual debe estar iluminado aproximadamente sobre los 1000 lux específicamente en el momento de la realización de la inspección visual.[15]

• Controlar el estado técnico de las grúas viajeras

Este tipo de dispositivo auxiliar como se muestra en la (fig.9) es de vital importancia, ya que con el mismo se realiza el traslado de las planchas del horno al recipiente de enfriamiento o viceversa, por lo que es necesario verificar su mantenimiento y su correcto estado técnico.

• Medios de protección, dispositivos de manipulación

Los dispositivos tienen el objetivo de introducir la pieza dentro del horno en correcta posición, para evitar las posibles distorsiones y alabeos que esta puede sufrir. En el caso de que una pieza tenga forma irregular, resulta muy difícil su introducción dentro del horno y consecutivamente dentro del medio de enfriamiento, por lo que usando estos medios resulta más sencillo y rápido, en otro de los casos si se necesita enfriar un número considerable de piezas pequeñas o de mediano tamaño sería muy improductivo enfriarlas una a una por lo que a la vez los dispositivos con su uso racionalizan el gasto de recursos.

Los dispositivos se emplean en dependencia del tamaño de las planchas o piezas que se vayan a introducir dentro del horno, trayendo consigo la eficiencia y máxima explotación de la capacidad de los hornos, por ejemplo las piezas de mayor tamaño se colocan en los dispositivos, generalmente de 8 a 10 piezas de hasta 2 m y los de pequeño tamaño en los dispositivos de la, con piezas de hasta 1.50 m.[14]

• Selección del tipo de horno

Este aspecto es de valiosa importancia ya que cada paso del proceso de calentamiento de las planchas o piezas se realiza en diversos hornos, esto depende de la cantidad, tamaño de las piezas y tratamiento a realizar sobre las mismas.

Se utiliza el horno de pozo del tipo CW3 15.30/10 en la realización del temple para piezas de grandes dimensiones (fig.12) y posteriormente el horno seriado CW0 15.30/7 para la realización del revenido en piezas de estas mismas dimensiones (fig.13). En el caso de las piezas de pequeño tamaño se utilizan los hornos de pozo seriados CW3 10.10/10 y CW0 10.10/7 de temple y revenido respectivamente.

Figura 12. Horno de temple para piezas de grandes dimensiones

Figura 13. Horno de revenido para piezas de grandes dimensiones

Estos hornos que son más pequeños que los anteriores son utilizados para las piezas de pequeño tamaño así logrando la optimización del ahorro de energía eléctrica.

Además de la selección de los hornos conjuntamente debe realizarse la comprobación del estado técnico de los mismos, en cuanto a capacidad, temperatura máxima o mínima a alcanzar y consumo de energía ya que con estos aspectos actualizados se garantiza la fiabilidad del proceso en general.

• Verificación del aceite (utilizado para el enfriamiento de la plancha o piezas blindadas) su viscosidad y punto de inflamación.

Figura 16. Recipiente de enfriamiento con aceite del tipo caucho 32

En la actualidad, los aceites minerales son usados en lugar de los vegetales por ser esto más baratos y por su menor descomposición.

Estos aceites minerales evitan el desglosamiento de la austenita en la mezcla de ferrita y cementita, además en la zona de transformación martensítica disminuyen su velocidad de enfriamiento lo que es importante para evitar defectos como grietas y tensiones.

Para el proceso de tratamiento de acero 30X?C se utiliza el aceite Caucho 32 por tener un punto de inflamación alto y poseer una viscosidad baja como lo reflejan sus propiedades en la tabla 4.

Tabla 4. Propiedades Típicas del aceite caucho 32.[8]

El aceite no se cambia, solo se repone, porque al ser la pieza sumergida en el mismo se pierde una cierta cantidad a causa de la combustión por el contacto de la pieza caliente con el aceite, por otra parte, al sacar la pieza o piezas del recipiente de enfriamiento se pierden alrededor de 2 o 3 litros de aceite por piezas grandes y aproximadamente 0.25 litros por las piezas más pequeñas, por lo que producto a estas acciones se repone dentro del recipiente de enfriamiento el aceite consumido.

Otras de las precauciones a tener en cuenta en cuanto al aceite, es su forma de almacenamiento, este debe ser necesariamente en su recipiente de almacenamiento inicial para evitar la contaminación del mismo con factores externos [17]

• Seguridad e higiene del trabajo en talleres de servicio

Como todos los procedimientos el proceso de tratamiento térmico requiere de varios pasos que deben ser examinados para la protección y preservación de la vida de los operarios, específicamente se tienen en cuenta a causa de las altas temperaturas a que se trabaja y otras actividades de extremo peligro, por lo que es obligatoria la utilización de medios de protección y de equipos contra incendios, estas acciones se muestra a continuación:[14]

• Prever que el operario tenga su equipo de trabajo en perfecto estado y velar por su correcto uso

• Es obligatorio el uso de pinzas, ganchos y tenazas para extraer o colocar piezas en los hornos

• Nunca tocar las piezas con los guantes sin asegurarse de que estén a temperatura ambiente

• Los recipientes de enfriamiento deben estar cerca de los hornos para evitar el largo traslado de las piezas a alta temperatura

• Se debe evitar el transitar bajo las grúas viajeras cuando hallan piezas suspendidas en las mismas

Entre los equipos de tratamiento deberá existir un espacio mínimo de 1.5m

Estas medidas deben ser aplicadas con extrema exigencia ya que se ejercen con el fin de evitar pérdida de vidas humanas o accidentes de trabajo así como la posible pérdida de recursos económicos.[14]

• 2. Durante

• Verificar que el horno llegue a la temperatura requerida

Para la verificación de la temperatura que se requiere el operario debe permanecer al lado del horno al tanto de que alcance la temperatura correspondiente, guiándose el mismo por los potenciómetros para posteriormente proceder a darle el tiempo de permanencia que requiere la pieza para completar el proceso.

Comprobar el tiempo de permanencia de la pieza dentro del horno

Este parámetro se verifica solo guiándose por lo que refleja la carta tecnológica ya que este documento contiene la gráfica que especifica el tiempo que debe permanecer la pieza dentro del horno, por lo que el operario debe cumplir con la condición de estar atento a que se complete el proceso con éxito.

Tener en cuenta la pérdida de temperatura en el traslado de la pieza al medio de enfriamiento

Este aspecto es de extremo cuidado ya que puede cambiar las propiedades mecánicas de la pieza a tratar por la demora de la misma a la llegada al medio de enfriamiento, ya que en el caso del acero 30X?C teóricamente la temperatura de temple debe ser a 880°? pero prácticamente al salir esta del horno la distancia para su traslado al medio de enfriamiento consumía parte de su temperatura producto a su intercambio con el ambiente, por lo que se decidió subir la temperatura a 920°?. A continuación se muestra la zona micro estructural del acero 30X?C en la (fig.17) a 920°? por lo que se demuestra que no afecta la micro estructura y no afecta las propiedades mecánicas del acero ya que este acero posee un grano fino como se muestra en la (fig.8)

Figura 17 Diagrama Hierro-Carbono [16]

• Realizar la búsqueda de defectos después del proceso de temple

Tabla 6. Resumen de defectos más comunes que se producen en el temple de un acero [14]

• 3. Después

• Ejecución de la limpieza de la pieza

La limpieza de la pieza debe realizarse suspendida en la grúa viajera con el objetivo de eliminar el aceite de enfriamiento, de su superficie para la posterior realización del proceso de revenido

• Control de la dureza de la pieza

El control de la dureza en el Tratamiento Térmico es vital pues define la aceptación del Producto por ser este un requisito de calidad del mismo y permita en este caso de ser aceptado y continuar el Proceso de elaboración del Producto o su Liberación.

En la horneada junto con las planchas se colocan 2 probetas de 60X60mm para medir la dureza después del proceso de temple, ya que es difícil medir directamente las planchas debido a su tamaño y configuración. La dureza debe estar en el rango de 45-50 HRC , posteriormente cuando las planchas se someten a revenido, también se colocan las mismas probetas que se someten al ensayo de dureza ,deben mantenerse de 45-50 HRC, el revenido se efectúa a bajas temperatura para aliviar las tensiones y mantener la dureza máxima.. Las mediciones de dureza se la realizan a las muestras testigos por la difícil manipulación de las piezas ya sea por sus tamaños o cantidad, esto se realiza con el fin de ganar en tiempo. Se empleó un Durómetro Rockwell de fabricación rusa modelo TK14 – 250, utilizando una carga de 150kg y penetrador de diamante (fig.18).[15]

Figura 18. Durómetro Rockwell

• Ejecución del enderezado de la pieza en caso que lo requiera

Generalmente en ocasiones después del temple al enfriarse las piezas para el posterior revenido se pueden observar piezas que sufren un pequeño ángulo en su forma, por lo que se ejecuta el enderezado de las mismas en la prensa que se muestra en la (fig.19). Es necesario que estas piezas sean observadas de cerca, con el fin de asegurarse de que no contenga algunos defectos que no sean admisibles para su explotación.

Figura 19. Prensa para enderezado de piezas

• Realización de las pruebas correspondiente a la pieza en dependencia de su medio de desempeño

Es necesario realizar las pruebas a las piezas en dependencia de su medio de desempeño pero no de cualquier manera, ya que esto lleva una regulación para la menor posible destrucción de piezas en su estado terminal.

Este aspecto es bien delicado, ya que se deben tomar decisiones de cada cuantas piezas terminadas se les realizarán las pruebas para conocer si están aptas para trabajar en el medio para el cual fueron diseñadas, para el caso del acero 30X?C se regula que aproximadamente por cada 100 piezas terminadas se escoge un grupo pequeño y se les realizan las pruebas de impacto y así se comprobaría el estado del lote de piezas, en cuanto a las propiedades que deben adquirir después de terminado el proceso de tratamiento térmico, por lo que actualmente es el método más fiable de verificación para grandes producciones en talleres de servicio.

De todos estos ensayos que se mencionaron con anterioridad, sólo el primero es indispensable para todos los materiales los otros quedan en dependencia de las exigencias de la calidad del material recibido y de la importancia de la producción.

Si los materiales recibidos están sujetos a una inspección por parte de la fábrica productora y ésta responde por sus resultados, no es necesario, por lo general se analizan todos los materiales recibidos, sólo se debe tener cuidado de no mezclar los lotes, los cuales vienen, en estos casos, marcados rigurosamente.

Hay que tener cuidado de que un traslado posterior provoque una mezcla o confusión de estos materiales. Si los materiales son analizados, los análisis se deben hacer según las normas establecidas. Para diferenciar los materiales es muy usado un sistema de colores, donde cada color responde a un material diferente.

Si la importancia de la producción es grande, los materiales deben ser sometidos a ensayos químicos antes de ser usados. En este análisis químico no es necesario controlar todos los elementos presentes, sino sólo los más importantes. En un acero estos elementos pudieran ser el carbono y los elementos de aleación fundamentales que influyan en las propiedades del material, así como el contenido de fósforo y azufre.

Este análisis puede ser reducido, en ocasiones, por medio de un espectroscopio o estilos copio, a determinar los elementos de aleación y su rango en contenido. Cuando sea necesario, se realizan inspecciones de otro tipo, como son los análisis micro estructural.

El tamaño de grano es otro control importante que se debe ejercer en el material. Este control se efectúa con ayuda de un microscopio óptico y las normas para el tamaño de grano establecidas, comparando la imagen en el microscopio contra un esquema patrón. Es posible, también, efectuar mediciones directas. El análisis de templabilidad es un factor tecnológico de gran importancia. Este ensayo permite conocer si el material cumple las exigencias requeridas y también en que límite se encuentra el material dentro de la banda de templabilidad.[14]

Referencias bibliográficas

1. Gulliaev. A.P., Metalografía, ed. Moscú. Vol.1. 1982, Moscú

2. Scott, A.D., Material didáctico de Tratamiento Térmico. 2008: CIS

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5. Gulliaev. A.P., Metalografía, ed. Moscú. Vol.II. 11978, Moscú

6. Tratamiento Térmico. Manual de Calidad de la Empresa Planta Mecánica. Editor. 2012: Santa Clara.

7. Gost 4543 Alloyed Construction Steel Specifications.

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9. Caballero Stevens. Dra Nilda ., Copilacion de temas para la práctica Tecnológica de tratamiento Térmico. Publicación Interna. Unidad docente Metalúrgica. 2005, Cuba

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13. Askeland. Donald. R., Ciencia e Ingeniería de los Materiales Edición 3 .1998

14. Pérez. F. M., Tecnología de Tratamiento Térmico un enfoque sistemático. Jun F. Valdés ed. F. Varela 2000, La Habana.