Informe Poroyecto Monografia FINAL

7/24/2019 Informe Poroyecto Monografia FINAL

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ANALISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL ACERO AISI/SAE 1045 A LA FATIGALUEGO DEL TEMPLE DESDE TEMPERATURAS INTERCRITICAS Y

POSTERIOR REVENIDO

LUIS DANIEL PERALTA MAHECHA

CRISTIAN CAMILO VARN CAMARGO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOS DE CALDAS

FACULTAD TECNOLOGICA

TECNOLOGIA EN MECANICA

BOGOT D.C.

2015


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ANALISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL ACERO AISI/SAE 1045 A LA FATIGALUEGO DEL TEMPLE DESDE TEMPERATURAS INTERCRITICAS Y

POSTERIOR REVENIDO

LUIS DANIEL PERALTA MAHECHA

CRISTIAN CAMILO VARN CAMARGO

TESIS DE GRADO PARA OPTAR EL TITULO DE TECNOLOGO MECANICO

TUTOR: CARLOS ARTURO BOHORQUEZ AVILA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOS DE CALDAS

FACULTAD TECNOLOGICA

TECNOLOGIA EN MECANICA

BOGOT D.C.

2015


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CONTENIDO

1. RESUMEN__________________________________________________________ 4

1. INTRODUCCION ____________________________________________________ 5

2. Objet ivos___________________________________________________________ 6

2.1. Objetivo general ______________________________________________________ 6

2.2. Objetivos especficos _________________________________________________ 6

3. ANTECEDENTES____________________________________________________ 7

4. REFERENCIA TERICA __________________________________________________ 9

4.1. TRATAMIENTO TRMICO______________________________________________ 94.1.1. Temperatura y tiempo de sostenimiento____________________________________ 94.1.2. Medios de enfriamiento __________________________________________________ 104.1.3. Revenido ________________________________________________________________ 114.1.4. Cambios en propiedades mecnicas. Durante revenido _______________________ 12

4.2. RESISTENCIA A LA FATIGA __________________________________________ 124.2.1. determinacin del lmite de fatiga _________________________________________ 134.2.2. Caractersticas de las roturas por fatiga. __________________________________ 14

5. METODOLOGIA ____________________________________________________ 16

5.1. Explicacin del esquema diagrama de flujo ____________________________ 18

6. RESULTADOS ________________________________________________________ 21

6.2. ANLISIS METALOGRFICO__________________________________________ 25

ACERO TEMPLADO________________________________________________________ 25

6.3. ANALISIS DE LA FRACTURA POR FATIGA EN CADA TRATAMIENTOTERMICO. _________________________________________________________________ 31

7. CONCLUSIONES___________________________________________________ 46

8. RECOMENDACIONES______________________________________________ 47

9. INDICE DE FIGURAS ___________________________________________________ 49


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1. RESUMEN

Con el propsito de investigar la relacin que tiene el revenido en el acero

AISI/SAE 1045, con la resistencia a la fatiga se realiz esta investigacin, paralograr este objetivo se realizaron probetas para ensayos de fatiga segn la normaASTM E466, de las cuales se les efecto un temple y posterior revenido deacuerdo a las temperaturas establecidas segn la composicin del material a 3tiempos diferentes: a 15,30 y 45 minutos con iguales temperaturas.

Se realizaron las correspondientes pruebas de fatiga con dos cargas diferentes,anlisis de durezas, anlisis metalogrfico y anlisis de la fractura producida, seevaluaron los resultados teniendo en cuenta unos puntos de comparacin queson: el material sin tratamiento trmico y el material templado sin posteriorrevenido.

Los resultados que se obtuvieron demuestran que efecto tiene el revenido en cadatiempo en la dureza superficial del material, y que diferencias se pueden observar,finalmente al analizar el ensayo de fatiga: ver cmo fue la fractura por fatiga delmaterial sometido a cada tratamiento, luego evaluar que influencia tiene la durezasuperficial con la resistencia a la fatiga.

Se compararon los resultados obtenidos con el material templado y sintratamiento, se realizaron las recomendaciones necesarias para este tipo deensayos, como se deben realizar los temples, revenidos y como realizar el ensayode fatiga para proteger la vida til del equipo de ensayo de fatiga.


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1. INTRODUCCION

En los ltimos aos la parte del desarrollo de los materiales en la industria se ha

estado llevando a cabo, buscando nuevos materiales o se han mejoradopropiedades de materiales ya existentes para ciertas aplicaciones que se dan enla industria, como ejemplo, para la industria automotriz se han utilizado los acerosde doble fase que son aceros tratados trmicamente entre las temperaturasintercriticas, es un acero poco aleado que al llevar su temperatura entre lastemperaturas crticas se encuentra constituido por austenita + ferrita y al serenfriado queda constituido por martensita + ferrita y poseen grandes propiedadesmecnicas.Ya existen aceros de doble fase estandarizados que se utilizan para aplicacionesdistintas, sin embargo todava pueden existir nuevas mejoras que se les puedenhacer, para obtener diferentes propiedades mecnicas.

En este trabajo se evaluara el comportamiento a la fatiga del acero AISI/SAE 1045sometido a un temple y posterior revenido a las mismas temperaturas intercriticaspero a una secuencia de tres tiempos diferentes y se evaluaran tambin otrapropiedad mecnica como la dureza, tambin se realiza una prueba metalogrficade cada material tratado, se hacen las respectivas comparaciones, luego serecogen los datos de cada prueba y se observa como influencia el tiempo derevenido al acero en las propiedades mecnicas, qu relacin tiene la metalografadel material con la dureza, de la misma manera ver cmo estn relacionadas ladureza con la resistencia a la fatiga.


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2. Objetivos

2.1. Objetivo general

Analizar el Comportamiento Del Acero AISI/SAE1045 a la fatiga luego de

un temple desde temperaturas intercriticas y posterior revenido a tres

tiempos diferentes.

2.2. Objetivos especficos

Observar el comportamiento de la microestructura del acero e identificar los

cambios que se presentan al realizar los tratamientos trmicos de temple yrevenido.

Establecer las temperaturas para realizar el temple y revenido acorde a su

composicin qumica.

Establecer qu relacin hay entre la dureza con la resistencia a la fatiga y

la relacin entre cada tiempo de revenido y su correspondiente resistencia a

la fatiga.

Observar el comportamiento de la fractura producida por el ensayo de

fatiga.


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3. ANTECEDENTES

Los aceros AISI/SAE1045 son aceros de mediana resistencia comnmenteutilizados en sectores variados de la industria, suelen estar sometidos a cargas

cclicas en diversas aplicaciones como: ejes, pernos, bielas tornillos, engranajes,cigeales. Es evidente la necesidad de conocer el comportamiento y seguir losprocesos a los que son sometidos estos materiales.Las cargas cclicas produce los daos por fatiga, el estudio de la fatiga es muyimportante porque gran parte de fallas en las maquinas es a raz de esta. Laperiodista Mara Catalina Ramrez Tovar en la revista metal actual, publica elartculo titulado fatiga: cuando los materiales llegan al lmite(RAMIREZ TOVAR,2007),el articulo retoma el argumento de algunas causas principales de los fallospor fatiga y afirma que es causante del 95% de los daos producidos en lasmaquinas, la causa de la fatiga es por el movimiento constante e interactivo aelevadas cargas estas inician y propaga una o unas series de grietas que terminaen la fractura.El trmino fatiga fue usado por primera vez por el ingeniero francs Jean VctorPoncelet en 1839, l pblico en varios artculos sobre la fragilidad de losmateriales al romperse como el resultado de cargas variables el material solacansarse por ende se debilitaba. Aos despus el ingeniero Alemn AugustWohler en 1870 hace pblicos los resultados de su estudio culp al nmero deciclos del esfuerzo, realizaba ensayos de tensin con las partes restantes de laspruebas sometidas a fatiga y observo que la resistencia y la ductilidad seconservaba, el material no sola debilitarse como se consideraba ademsdescribi el comportamiento en un diagrama S-nc(diagrama esfuerzos nmero deciclos) en el que descubri el lmite de resistencia a la fatiga y la existencia de unumbral donde algunos materiales no se rompen.( (MARCO ESTEBAN, 2010)

A pesar de los extensos estudios, la fatiga no es totalmente entendida y lasinvestigaciones se basan en predecir la vida til y desarrollar materiales capacesde resistirse a ella; adems de comprender sus mecanismos. Los primeroshallazgos que se relacionan a su naturaleza son: a mayor sea la amplitud de losesfuerzos menores son los ciclos de carga, este ltimo disminuye de maneraexponencial, y la presencia de grietas e imperfecciones (concentradores deesfuerzos), reduce drsticamente el nmero de ciclos de falla.Condiciones que usualmente se toman en cuenta para predecir lascaractersticas de la falla del acero se basan en conocer la composicin delmismo y el anlisis tanto de la microestructura como del comportamiento de lafalla. En algunos proyectos, se busca determinar la tenacidad del acero

AISI/SAE1045 por el crecimiento de la grieta, estas se realizaron sometiendo lasprobetas a ensayos de fatiga y adicional probetas sometidas a ensayos de flexiny tensin. Por medio de modelos matemticos, conocimientos bsicos de fallacomo por ejemplo: la fractura dctil, la fractura frgil, el factor de esfuerzo k, laintegral J, se busca conocer la tenacidad de mismo acero bajo estas condiciones.(Pablo., 2007)


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Citando un ejemplo de un dao producido por la fatiga; despus de funcionar elavin de havilland DH106 comet, el 10 de enero y el 8 de abril de 1984 primeravin jet para transporte de pasajeros, fue un diseo que termino en un fracaso

en las fechas mencionadas cuando despegaba el avin sufri desprendimientosen el despegue, los investigadores descubrieron que los daos fueron producidospor grietas en la parte exterior del fuselaje, la forma de la ventana produjo fisurasdebido a la fatiga del material. Estos eventos llevaron a que gran parte de laatencin fuera puesta en los diseos detallados de las cabinas presurizadas y quelas pruebas fatiga a escala total fueran reconocidas como una herramientaimportante para el diseo (BLANCO CARDONA & . ROMERO ALBARRACIN,2005)

Los estudios recientes ms cercanos a la presente monografa, es el anlisis dela fatiga relacionando con ello, la microestructura de materiales templados yrevenidos a temperaturas entre 300C y 600C. Como resultado presentresistencias a la fatiga mayor con un revenido a la temperatura de 300 C y menorresistencia a la fatiga con el temple. (MUOZ CUBILLOS, 2013)


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4. REFERENCIA TERICA

4.1. TRATAMIENTO TRMICO

Existen muchas aplicaciones en la industria para los tratamientos trmicos:fabricacin de herramientas, en la industria del automvil, industria de plstico ydems. Es imprescindible el uso de los aceros en mquinas tambin es necesariodarles caractersticas especiales, por ello se hacen los tratamientos trmicospara modificar las propiedades del mismo, la fabricacin de piezas para lasmquinas.

El temple es un TT (tratamiento trmico) que permite mejorar las propiedadesmecnicas, aumentar la dureza y la resistencia de un acero, con uncalentamiento y un enfriamiento a condiciones controladas. El revenido TT(tratamiento trmico) es un tratamiento posterior al temple el cual disminuye ladureza y mejora tenacidad del mismo, consiste en calentar el material a unatemperatura menor a A1 enfrindola en aire, agua o aceite. Este modifica losefectos del temple, disminuye la dureza y resistencia generada por la martensitaproducida por el temple, pero mejora la tenacidad y elimina las tensiones internasque adquieren siempre los aceros templados. Para la fabricacin de piezas quenecesitan una dureza especial que estn en constante friccin y contacto como esel caso de los piones, es necesario mejorar la resistencia al choque (resiliencia).

Mientras mayor sea la temperatura del revenido aumentara la resiliencia. Esnecesario conocer el material y su aplicacin para poder efectuar un tratamientoadecuado y as conocer las condiciones del temple y la de revenido

Para poder aplicar cualquier tratamiento trmico en aceros se requierenconocimientos metalrgicos, criterios propios de la ingeniera relacionada conmateriales (mecnica, metalrgica). La formacin de martensita est influenciadapor las condiciones del tratamiento trmico y las caractersticas de la pieza atratar: temperaturas, velocidades de enfriamiento y calentamiento, influencia delmedio de enfriamiento, los tamaos del grano, influencia producida por el tamaode la pieza. (plata, 2013)

4.1.1. Temperatura y tiempo de sostenimiento

En el temple todos los componentes del material influyen y es importante conocerlos porcentajes que forman el acero para establecer una temperatura apropiadapara realizar el TT, el estudio para poder determinar estas temperaturas escomplejo, en algunos casos se presentan unas frmulas para obtener los valores


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en C o F ms cercanos para A1 y A3 (GORNI, 2015) En el revenido esimportante tener en cuenta la dureza requerida ya que las propiedades mecnicasse definen por esta temperatura.

En tiempo de sostenimiento cuando se tiene el estado autentico para ello tambin

es necesario tener una temperatura uniforme comienza a contar el tiempo real desostenimientos, el tiempo depende del grado de disolucin de los carburosdeseados. Como los aceros cuentan con carburos diferentes, el tiempo desostenimiento es diferente para cada acero.

Los aceros con bajas y medias cantidades de carbono y aleaciones fcilmentesolubles requieren un tiempo de permaneca de sostenimiento relativamente bajo,es necesario un tiempo aproximadamente de 20 minutos para aceros consecciones trasversales circulares menor a 25mm de dimetro, sobre este seaumenta el tiempo segn las dimensiones de la barra. (plata, 2013)

4.1.2. Medios de enfriamiento

El medio para realizar el enfriamiento es muy importante porque se requiere de unmedio ideal, la eleccin del medio de enfriamiento muestra la rapidez con la quese enfra la pieza, con agua soluciones acuosas para tener altas velocidades ypermite obtener unas durezas muy elevadas. En cambio con los enfriamientos enaceites, aire, en sales etc. Se tienen niveles de velocidad y de dureza intermediossegn se requiera, lo usual es propiciar un medio de enfriamiento lo menosenrgico de esta manera se consigue una estructura martensitica y una dureza

mxima compatible con la composicin.Los siguientes son los medios de enfriamientos comunes segn la severidad deltemple.

1. Solucin acuosa del 10% de cloruro de sodio (salmuera)2. Agua del grifo.3. Sales fundidas o liquidas.4. Aceites solubles y soluciones acuosas.5. Aceites6. Aire.

En el revenido es tambin de gran importancia la velocidad de enfriamiento en laresiliencia, esta influencia vara mucho en el comportamiento de aceros con unamisma composicin. Si el enfriamiento se hace lentamente velocidades inferioresa 70C /hora se pueden presentar aceros con una baja resiliencia.


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4.1.3. Revenido

Durante el proceso de revenido se producen cambios micro estructurales por lasreacciones internas en estado slido, entre las reacciones ms importantes estn:

Segregacin del tomo de carbono.

Para aceros de medio y alto nivel de carbono la redistribucin ocurrepor una agrupacin de precipitaciones: la fuerza distribuidoras deesta reaccin es la disminucin de la energa elstica total en la redcristalina, los espacios de dislocaciones de baja energa es muchomenor en los aceros de alto carbono y mayor en las de bajocarbono; por esto la segregacin se presenta en menor medida enaceros de alto carbono que medio y bajo carbono en ordendescendente.

Precipitacin de carburos.

En los aceros se producen varios tipos de carburos que difieren enestructura cristalina y la distribucin de componentes, en los aceroshasta 0.2% de carbono se presenta el carburo psilon ()composicin Fe2C3 con una estructura HCP (hexagonal compacta)es meta estable y es muy pequea, se necesita varios aumentospara detectarlo precipitan segn algunos planos cristalogrficos y enaceros, con menos de 0.2% carbono no precipitan.

En temperaturas entre 250C y 700C precipita cementita Fe3Cestructura ortorrmbica, estas estructuras se presenta comoagujas a temperaturas de 250C a 300C, para las temperaturasentre 300C y 700C son por coalescencia son ms grandes y tienenformas redondas, cuando se deja mucho tiempo el revenido loscarburos crecen demasiado y se pierde la dureza del temple.

Descomposicin de la ausentita retenida.

En los aceros con porcentaje de carbono mayor a 0.4% cuando setempla queda austenita retenida, ya que en la temperatura Mf (o finde la trasformacin martensitica). Durante el calentamiento laaustenita se transforma en vainita, y si la temperatura no essuficientemente alta, se presenta el fenmeno de"acondicionamiento", por medio del cual la austenita, durante unenfrentamiento posterior se transformar en ms martensita. Cuandola cantidad de austenita retenida es alta los cambios de volumenasociados a dichas transformaciones provocarn efectos nocivos, la


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estabilidad dimensional del material ser baja y el riesgo de fracturagrande.

Recuperacin y recristalizacin de la matriz ferrifica y formacin decementita globular.

Es complicado determinar cundo comienza la recuperacin de lamartensita durante el revenido, afecta a temperaturas 400C lasdislocaciones se aniquilan mutuamente al azar se desarrolla unaestructura de grano fino.

No todas las transformaciones suceden en los mismos tratamientos, con losmismos materiales y en los mismos periodos de tiempo. Determinar lasmicroestructuras resultantes suele ser complejo.

4.1.4. Cambios en propiedades mecnicas. Durante revenido

Para aceros endurecidos con 0.4% - 0.5% en comparacin el revenido con estascantidades produce rangos significativos en las mejora de la tenacidad, conrangos entre 150C y 300C produce un ligero cambio en la tenacidad, esapropiado para aplicaciones donde es necesaria una alta resistenciamecnica y una alta resistencia a la fatiga o aceros donde existen cargarcompresivas por ejemplo engranajes y rodamientos o cojinetes. En los engranesse requiere principal mente un nivel alto de dureza y una muy buena resistencia aldesgaste que se obtiene en los temples con un nivel medio y alto de carbono y

con ligeros revenidos. En los revenidos con niveles de temperatura superiores a425C es un rango de temperatura donde la tenacidad aumenta significativamente;aunque, la dureza y la resistencia mecnica disminuyen esto para aplicacionespara trabajo de herramientas trabajo en frio (S.A., 2013)

4.2. RESISTENCIA A LA FATIGA

Los metales no son homogneos; hasta los metales que conforman una sola fasecomo por ejemplo el hierro puro, en el cual se forman estructuras cristalinas

desiguales y si se habla de acero por lo menos se encuentran dos fases que sonla ferrita y la cementita, tambin la distribucin de esfuerzos que se presentan enel material.

Para cada metal que es sometido a esfuerzos alternantes, cualquiera que seadicho esfuerzo, luego se dice que existe el lmite a la fatiga de acuerdo al mximoesfuerzo que se aplica indefinidamente sin necesariamente provocar la rotura.


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Se considera generalmente la amplitud mxima de la carga o del esfuerzo quecorresponde a la rotura a cierto nmero de ciclos, este sera el limite o resistencialimitada.

La fractura tiene lugar por una iniciacin y un crecimiento de la o las grietas hasta

que se tiene el crecimiento inestable de estas lo cual hace producir la fractura enlo que queda de la seccin.

Esta duracin que tambin se llama como la duracin de vida es debido al uso dela maquina en condiciones normales la cual puede ser expresada en horas o enotros casos es llamado en kilmetros por recorrer (KEITH NISBETT. J &G.BUDYNAS. , 2008).

4.2.1. determinacin del lmite de fatiga

En los ensayos de fatiga se limita muchas veces el nmero de ciclos cuando sedispone de mquinas de ensayo con frecuencias relativamente bajas cuando nose dispone del tiempo necesario.

Al hacer estos ensayos se debe determinar la amplitud del esfuerzo alternado yaque el lmite de fatiga se dara en nmero de ciclos si se llevan sobre un diagramade Wohler que es el de esfuerzo vs nmero de ciclos hay una parte donde laprobeta no se rompe la cual es una parte recta la cual se dice que es el lmite defatiga del material, en los aceros se encuentra entre un rango de 350MPa a 450MPA y es superior al milln de ciclos (Isabel., 2011).

Hay varios factores que afectan la resistencia a la fatiga como por ejemplo:concentradores de esfuerzos, sensibilidad, esfuerzos fluctuantes (flexin ytorsin).

En el caso de los metales ferrosos la curva S-N se hace horizontal en algn puntoy puede estar entre los 106y 107ciclos, los materiales no ferrosos no presentan unlmite de fatiga o dicho de otra manera una vida infinita.

El lmite de fatiga suele variar segn el esfuerzo que se le est dando al materialpor ejemplo en el caso de la flexin rotativa, plana o alternada existe ciertadiferencia por ejemplo para esfuerzos axiales el lmite de fatiga es ms bajo quepara esfuerzos de tensin alternada y esta diferencia puede ser en un 30% esto

tambin depende de la dimensin del material y de sus propiedades (NORTON,1999).


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Grafica 1: Relacin entre la resistencia a la fatiga sin muesca de la flexin giratoria y la resistencia ltima.Fuente: L.NORTON. Robert, Diseo de mquinas un enfoque integrado. Cuarta edicin. Mxico: Pearson,

2011, P (259).

4.2.2. Caractersticas de las roturas por fatiga.

Siempre que haya esfuerzos alternantes se efectuara el crecimiento de la grieta yen algn punto la grieta va a crecer lo suficientemente para aumentar laconcentracin de esfuerzos hasta llegar a la fase de ruptura sbita.

En las tres fases de la falla por fatiga se puede observar una serie de etapas: laprimera es cuando se inicia las microgrietas producidas por la deformacinplstica del material que se extienden de dos a cinco granos alrededor del origeny esta microgrieta no se puede ver, en la segunda etapa las microgrietas seconvierten en macrogrietas y se forman superficies paralelas en forma de mesetasseparadas por crestas longitudinales Por lo general, las mesetas son suaves ynormales a la direccin del esfuerzo mximo en tensin, estas superficies puedentener marcas oscuras y claras conocidas como marcas de playa, o marcas deconcha (KEITH NISBETT. J & G.BUDYNAS. , 2008), durante la aplicacin de lascargas las superficies con grietas se abren y se cierran creando friccin entre s ylas marcas de playa suelen aparecer cuando se cambia el nivel de frecuencia decarga, en la etapa final ocurre cuando el material no puede soportar las cargas yse produce la ruptura sbita, la ruptura puede ser dctil y/o frgil y ah se puedenobservar unas lneas llamadas lneas de chevron que suelen apuntar hacia losorgenes de las grietas inciales.

INFLUENCIA DEL TARTAMIENTO TERMICO EN LA FATIGA

Cuando se crean esfuerzos residuales a causa del endurecimiento, configuradosde la manera correcta pueden resultar beneficiosos para la resistencia a la fatigaaunque puede ser en casos como aplicar un tratamiento trmico como un


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endurecimiento completo puede afectar la resistencia porque se crearan variosesfuerzos residuales de tensin (Hctor & Edgar., 2002).

El acabado superficial afecta la resistencia a la fatiga ya que si hay rugosidad sepuede estar generando la grieta o creando concentradores de esfuerzos a nivel

microscpico, entonces es necesario tener un buen acabado superficial en elmaterial y al ser sometido a algn tratamiento trmico puede lograr tener un buenacabado superficial lo cual beneficiaria para tener una buena resistencia(VILLEGAS PROAO, VILLEGAS PROAO Daniel Alejandro. Estudio del tiempoy nmero de revenidos del acero AISI/SAE 1045 templado en aceite de oliva2014).

Grafica 1Factores de superficie para varios acabados en acero. Fuente: L.NORTON. Robert, Diseo demquinas un enfoque integrado. Cuarta edicin. Mxico: Pearson, 2011, P (262).

Para los aceros al realizar un tratamiento trmico de temple y revenido entremayor sea la temperatura del revenido menor va a ser su resistencia a la fatigadebido a que la dureza del material puede influir ya que a mayor temperatura derevenido su dureza va a ser menor lo que puede afectar a la resistencia y en el

caso del temple la dureza y resistencia a la fatiga suele ser mayor (MUOZCUBILLOS, Jonnathan; CORONADO John Jairo Marn, 2013.).


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5. METODOLOGIA

Inicio

Adquisicin del

acero cilndrico SAE

1045

Realizar el anlisis

de composicin por

espectrometra

El acero cumple

los requerimientos

de composicin?

Se procede a maquinar y fabricar las

probetas segn norma.

Se realiza el tratamiento trmico de

temple

Se toma muestra de una de las

probetas ya se hace el ensayo de

metalografa

Se realiza prueba de dureza Rockwell

c

La metalografa

cumple con los

requerimientos

Si

No

Si

No


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Se realiza tratamiento trmico

de revenido a las probetas con

los tiempos indicados

La dureza del acero

aumento lo necesario?

2

2

Si

No

A

Se toma la muestra de cada

una de los tiempos del

revenido y se hace el ensayo

de metalografa

A

La metalografa

cumple con los

requerimientos

B

No

Si

Se realiza prueba de dureza Rockwellc alas probetas con los revenidos

El acero es el indicado

para los revenidos?

Si

Se realiza ensayos de fatiga

necesarios bajo la norma

Se hacen las tablas y las graficas

C

No

Se concluye y se realiza informe

C B


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5.1. Explicacin del esquema diagrama de flujo

1. Se adquiere el material con proveedores autorizados y con un registro decontrol de composicin del producto y los porcentajes que permitan hallarlas temperaturas necesarias y se asegure la confianza de la compra delacero AISI/SAE1045.

2. Se contrata la prueba que permita conocer la composicin del material yasegurar que esta cumpla con la norma AISI/SAE1045 este procedimientose basa en una prueba de espectrometra

Espectrometra: mediante la evaporizacin de una muestra y el anlisis dechispa que forma los tomos que se desprenden en el proceso sonexcitados y emiten haz de luz este haz de luz es recibido por un detector

ptico fotosensible trasforma la luz en seales electrnicas y reconoce lascargas y por ende la composicin.

3. Con el uso de un torno mecnico EMCO se fabrican las probetas segn lanorma ASTM E466, se deja tres centmetros de material extra a un ladopara realizar las pruebas, se intenta dejar las medidas ms cercanasposibles y se hace uso de unas lijas para rectificar el cuello de la misma.En FIGURA 1 se puede ver las dimensiones de la probeta segn norma

ASTM E466.

Figura 1: medidas dela probetas de fatiga tolerancia 0.011mmFuente: Gua de laboratorio resistencia de materiales U distrital Francisco Jos de Caldas

4. Seguido se realiza el clculo para el tratamiento trmico, se halla A1 elresultado es 726.76259C y A3 con un resultado igual a 788.6607C para


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poder llegar a una temperatura intercriticas, y as producir austenita, A1 yA3 define la frontera para llegar a tener fase austenita, luego se realiza eltratamiento trmico de temple en la mufla ABTECH LEF 205p-0 con unvalor de temperatura promedio entre A1 y A3 es 780C, se enfra la probeta

en aceite para evitar las deformaciones que producen hacer el enfriamientoen agua, este procedimiento se repite con todas las probetas,.5. Con la muestra de la probeta se realiza la metalografa, primero se lija y se

brilla la probeta con un equipo para brillar probetas METKON FORCIPOL2v la maquina se muestra en la figura 4, se realiza el ataque qumico con lacomposicin, seguido se revisa en el microscopio inversor laestructura del mismo que exista martensita, la cual es producida por eltemple y obtenga las dos fases (martensita y ferrita).Las figura 2 a continuacin son algunas probetas fabricados y cambios enaspectos por ejemplo el color de la probeta

Figura 2: probetas para realizar el ensayo de fatiga al lado izquierdo probetas en estado de entrega, al ladoderecho probetas con tratamiento trmico a) temple) revenido a 15 minutos c) revenido a 30 minutos d)

revenido a 45 minutos

Figura 3: Cargas que se usaron para el ensayo de fatiga, al lado izquierdo carga de 850 N, al lado derechocarga de 770N


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6. Por medio un equipo, durmetro se mide la dureza de la probeta estaprueba es importante porque refleja si el cambio se presentocorrectamente.

7. Despus de tener los resultados indicados se procede a realizar el revenido

de las probetas, el revenido a tres tiempos diferentes 15min, 30min, 45 min,se hace a 450C para disminuir la dureza de las probetas lo necesario eintentar tener la mayor cantidad de fases que afectan el revenido, disminuirla dureza lo necesario, revenido a temperatura media muy baja y se enfraen aceite.

8. Se toma la muestra de las probetas a cada tiempo diferente.9. Se observa en el mismo microscopio y se toma la dureza en el mismo

durmetro que se us en el temple.En la figura 4 se muestra la preparacin de las muestras extradas de lasprobetas alista para micrografa.

Figura 4: Preparacin de la muestra del material para realizar anlisismetalogrfico

10. Se realiza el ensayo de fatiga para ello se usan una mquina de fatigashimadzu y se registran los datos de dos cargas diferentes por tiempo derevenido, y el nmero de ciclos que se registran en la mquina de ensayos.


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Figura 5: Probeta instalada en la mquina de ensayos de fatiga.

Se toman los datos se tabulan y se grafican sacando conclusiones yanlisis.

6. RESULTADOS

6.1. Procedimiento

Para conocer el comportamiento de las probetas y su relacin con el tiempo derevenido, el nmero de ciclos y la dureza del tratamiento trmico, en el ensayo defatiga. Se realiz el ensayo a 22 probetas sin contar las probetas que nopresentaron registro por problemas con las dimensiones y formas de las mismas.Las probetas tomadas fueron:

3 probetas 770 Newton revenido a 15 minutos3 probetas 850 Newton revenido a 15 minutos3 probetas 770 Newton revenido a 30 minutos3 probetas 850 Newton revenido a 30 minutos3 probetas 770 Newton revenido a 45 minutos3 probetas 850 Newton revenido a 45 minutos1 probeta 770 Newton templado1 probeta 850 Newton templado1 probeta 770 Newton sin templar1 probeta 850 Newton sin templar

6.1.1. Tablas y resultados

Tipo de probetaTiempo del

revenidoMin

Carga 770 Newton Carga 850 Newton

CiclosRev

x100.

TemperaturaFinal

C

CiclosRev

x100.

TemperaturaFinal

C


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Tabla 1: Nmero de ciclos de las diferentes probetas.

Nota: La tom a de la temp eratura f inal se gener al ir real izando los ens ayosde fat iga donde se observ que algunas probetas aumentaron sutemperatura durante el pr oceso ms q ue otras, en las p robetas reven idasdespus d e ensayo necesitaban de u n tiem po para enfr iar, cu ando seret iraban la boq ui l la de la mquin a de fat iga; mientras la temperaturaelevada no se gener en las prob etas norm ales ni templadas, se tom pormedio de un termopar t ipo K y un visual izador elect rnico sobre lasup erf icie l isa de la pro beta, en el cuel lo d e la mism a cerca a la grieta sintocar la. Estos datos se regist raron para futura invest igaciones porque sesale del tema estudiado y es una co ndic in observada.

Se define la resistencia a la fatiga como la magnitud fluctuante paraproducir la falla en la probeta despus de ciertos nmeros de ciclos; en elpresente informe se habla de mayor resistencia la fatiga si este soportamayor cantidad de ciclos con la misma carga como punto comparativo.

En el anlisis con el nmero de ciclos y tipo de probeta, presenta unarelacin no lineal y a partir de la tabla 1 y en la grfica 3 se evidencia queambas cargas presentan un comportamiento relativamente similar; ademsde los resultados obtenidos durante el ensayo, presentan una resistencia ala fatiga muy buena para las probetas con el revenidos a 15 minutos,mejorando la resistencia a la fatiga con la carga de 850N con respecto a laprobeta sin tratamiento trmico.

En las probetas con un mayor tiempo de revenido 30min disminuy en laresistencia respecto a la probeta con revenido de 15 minutos en ambascargas.

El nmero de ciclos en las cargas de 850N se mantuvo constante en elrevenido de 30min y 45min; Aunque en la carga de 770N se evidencia unincremento entre los tiempos de 30min y 45min no vara significativamentees posible que este aumento se debiera a las condiciones de ensayo enque se pudo encontraba el material.

Probeta sin tratamiento 376 32.2 150 32.2

Probeta revenido 15 363 32 363 104




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Con los datos observados y en las referencias examinadas en uno de losartculo en particular donde se cambian la variable de la temperatura enlos revenidos de las probetas los resultados fueron: entre mayortemperatura en el revenido, menor resistencia a la fatiga, en este caso

resulto similar con los revenidos a mayor tiempo, presenta una menorresistencia a la fatiga (MUOZ CUBILLOS, Jonnathan; CORONADO JohnJairo Marn, 2013.). Esta se estabiliza despus de treinta minutos derevenido, un comportamiento se considera confiable despus de considerarlas referencias consultadas.

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

Acero sin

templar

15 30 45

NDECICLOS

Tipo de probeta y tiempo de revenido

probetas

con carga

770 Nprobetas

con carga850 N

Grafica 2 Tipo de probeta contra nmero de ciclos


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Las durezas dieron valores similares, por ello se tom los valores promedios caberesaltar que los valores resultaron muy aceptables (precisos)

Como era de esperar el aumento en la dureza en el material templado sepresent una dureza superior a los 765 vickers es la mayor dureza de losdiferentes probetas.

Las durezas de las probetas revenidas disminuyen, observando el grafico y lasprobetas con revenido con una mayor dureza se observa que soporta una mayorresistencia a la fatiga sin contar las probetas templadas ni las probetas sintratamiento trmico y entre menor sea el tiempo del revenido disminuye laresistencia a la fatiga

El comportamiento con la carga de 850 N presenta un comportamiento definido,

sin contar la probeta normal sin tratamiento trmico, Mientras no conserva elmismo comportamiento con la probeta de770 N.

Tipo de probeta Tiempo delrevenido

Min

Carga 770 N Carga 850 NDureza

(Vickers)Ciclos

Dureza(Vickers)

Ciclos

Probeta sintratamiento

180 37600 180 15000




Tabla 2 Valor de durezas tipo de probeta


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Grafica 3: relacin entre la dureza y el nmero de ciclos

6.2. ANLISIS METALOGRFICO

ACERO TEMPLADO


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Figura 6: Microestructura Acero templado X500

Figura 7: Microestructura acero templado X1000

Acero con revenido A 15 minutos


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Figura 8: Metalografa probeta revenida 15 minutos x500

Figura 9: Metalografa probeta revenida a 15 minutos x1000

ACERO REVENIDO A 30 MINUTOS.


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Figura 11: Metalografa probeta revenida a 30 minutos X1000

ACERO CON REVENIDO A 45 MINUTOS


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Figura 12: Metalografa probeta revenida 45mintos X500



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La metalografa podra presentar aspectos muy importantes en los cualespodemos obtener algunos criterios de la formacin que especifican el estado deltratamiento trmico, adicional el cambio y conformacin de nuevas estructurasgeneradas en el acero ayudan a entender y concluir el fenmeno de la fractura

por fatiga.El ataque qumico fue realizado con nital al 5% alcohol y cido ntrico durante 10segundos, se tomaron las muestras a las probetas y se observa en el microscopiocon aumentos de x500 x1000 con el microscopio inversor.

El acero templado de las figuras 6 y 7 presentan una composicin ferrita en sugran mayora y martensita, esta ltima como una distribucin alargada se observaunas marcas negras pero se pudo deber a efectos externos como corrosin. Estaes una formacin de dos fases, la martensita permite aumentar la dureza delacero.

En Revenido presenta cambios en su estructura que definen el estado y el cambiode las composiciones; aunque la mayora de cambios ocurren en un rango muypequeo algunos apenas apreciables dentro de una escala ptica del microscopiocomn.

Presentan cambios de gran importancia como la formacin de variasdistribuciones de carburos de hierro. Aleaciones a medida que se sobresatura lamartensita templada disminuye obteniendo mezcla de fases en equilibrio duranteel revenido, en la micrografa en los revenidos podra alcanzarse a distinguir unasformaciones en la martensita aunque no es tan notoria. En esta estructura debehaber precipitado carburos psilon en algunas de los lmites, este disminuye elcarbono en la martensita esta ltima no es perceptible por las limitaciones demicroscopio.

En las micrografas se observa lo que podra ser la formacin de cementita sepodran alcanzar a notar, en algunos se pueden observar unas agujas un suelenser ovaladas, algunas podran asemejarse a la vainita, sobretodo en lamicrografa con 45 minutos de revenido y aumento de x1000.

La cementita es importante se presenta en mayor medida cuando con el aumentode temperatura o de tiempo en el revenido, podra ser la causante de la mayoriniciacin de grietas por la fatiga aunque tambin se encuentra dificultades alidentificarla.


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6.3. ANALISIS DE LA FRACTURA POR FATIGA EN CADATRATAMIENTO TERMICO.

Probeta en estado de entrega con una carga de 770

Figura 14: Foto de probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 770 N. Fuente: Propia.

Figura 15: Superficie de la probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 770 N vistadesde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente: Propia.


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Figura 16: Superficie de la probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 770 N vistadesde el estereoscopio, la zona ms clara donde se ven las marcas de playa. Fuente: Propia.

En la probeta en estado de entrega sometida al ensayo de fatiga con una carga de770 N se pueden evidenciar las zonas que demuestran que la probeta fall acausa de la fatiga, en la zona N1 se ve claramente que ah sucedi la tercera faseen la fatiga que es la ruptura sbita y esta ocurre cuando la grieta ya no puedeexpandirse ms y fue una ruptura frgil ya que se ve una superficie totalmenteplana y brillante, presenta un rea de 120.85 mm2.

En la segunda zona se pueden evidenciar las marcas de playa que son originadasen la segunda etapa de la fatiga ya que se puede ver la propagacin de la grieta anivel macroscpico, esta superficie ya no presenta una ruptura frgil ya que susuperficie no es plana y sera una ruptura dctil ya que posee una zona dedesgarre que se ve cmo una superficie barrida que no logra ser tan notoria ytiende a ser plana y otra zona fibrosa que se ve como una pequea rugosidad yalgunas cavidades adems de que esta zona tiene una gran elevacin y permitever de qu manera se propag la grieta.


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Probeta con revenido a 15 minutos con una carga de 770 N

Figura 17: Foto de probeta con temple y revenido a 15 minutos sometida a fatiga con una carga de 770 N.Fuente: Propia.

Figura 18: Superficie de la probeta con temple y revenido a 15 minutos sometida a fatiga con una carga de770 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente: propia.


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Figura 19: Superficie de la probeta con temple y revenido a 15 minutos sometida a fatiga con una carga de770 N vista desde el estereoscopio, la zona ms clara donde se ven las marcas de playa. Fuente: Propia.

En este caso tambin se pueden detectar dos zonas, en la primera zona seobserva claramente la parte de la ruptura sbita pero a diferencia de la probetaanterior se ve que esta zona presenta un color ms claro y posee un rea de81.7903 mm^2, lo cual quiere decir que la grieta pudo propagarse ms y esta faseque presenta la fractura frgil fue menor.

En la segunda zona se puede observar las marcas de playa producidas por lapropagacin de la grieta y se puede ver que estn apuntando hacia la zona dondese produjo la ruptura sbita, en este caso la ruptura fue tanto frgil como dctil yaque se presenta mayormente plana y casi no se observa las zonas fibrosas y dedesgarre, lo que indica que la grieta se pudo haber generado no en la superficiesino un poco ms central en la seccin.


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Figura 21: Superficie de la probeta con temple y revenido a 30 minutos sometida a fatiga con unacarga de 770 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente: propia.


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En la probeta revenida a 30 minutos la zona 1 se observa claramente y es de uncolor ms oscuro que la probeta sin tratamiento y la que est tratada a revenido en

15 minutos y esta zona posee un rea de 109.22 mm^2 y se observa que estazona fue una fractura frgil ya que presenta una zona fibrosa pero esta vez estazona no se ve plana sino que presenta unas elevaciones.

En la zona 2 se presentan elevaciones inconstantes lo que se debe a que lasgrietas se iniciaron en diferentes direcciones y lo cual se produjo una fractura frgilya que solamente se observa en las marcas de playa, marcas radiales aunquepresenta elevaciones, este se debe al tratamiento trmico del revenido ya que sepueden cortar las tensiones que produce el temple, tambin puede generarinconsistencias en la estructura cristalina y de esta manera generar un mayornmero de grietas y no a lo largo de la superficie, por esto se generanelevaciones.


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Figura 23: Foto de probeta con temple y revenido a 45 minutos sometida a fatiga con una carga de 770 N.Fuente: Propia


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Figura 24: Superficie de la probeta con temple y revenido a 45 minutos sometida a fatiga con una carga de770 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente: propia



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Para la probeta con revenido a 45 minutos la primera zona presenta un corte frgilya que fue donde la grieta ya no pudo propagarse ms y adems no se observanelevaciones tan pronunciadas y se ve la textura granular tpica de estos tipos defractura y posee un rea de 112.89 mm^2.

En la zona 2 se puede ver que fue un tipo de fractura tanto frgil como dctil yaque se puede ver la zona granular y por otra parte la zona fibrosa y de desgarreque es donde se observan las marcas de playa, se puede ver que la grieta tuvouna propagacin uniforme ya que no presenta elevaciones pronunciadas y que seprodujeron en la misma seccin transversal, esto puede ser debido a que eltratamiento del revenido fue ms extenso se aliviaron mejor las tensiones internasproducidas por el temple y al disminuir su dureza puede haber una propagacin dela grieta ms dctil aunque no se pudo propagar hasta llegar a la zona 1 donde seproduce la ruptura sbita.

Probeta en estado de entrega con una carga de 850 N


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Figura 26: Foto de probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 850 N. Fuente: Propia.

Figura 27: Superficie de la probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 850 N vistadesde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente: Propia.


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Figura 28: Superficie de la probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 850 N vistadesde el estereoscopio, la zona ms clara donde se ven las marcas de playa. Fuente: Propia.

En esta probeta fracturada con mayor carga se observa la zona donde ocurri la

ruptura sbita que ocup gran parte de la seccin transversal pero se observa deuna coloracin ms clara, casi del mismo color de toda la seccin transversal ypresentan elevaciones un poco elevadas y tambin se observa una fractura frgilya que presenta marcas radiales, esto es evidente ya que esta fue la 3etapataque ocurre en la fatiga, y esta zona presenta un rea aproximadamente de120.27mm^2.

En la segunda zona se pueden ver que hubo elevaciones pronunciadas lo cualindica que las grietas no se iniciaron uniformemente y adems hubo una fracturafrgil ya que en las marcas de playa que se observan se puede ver que hay unazona con marcas radiales en toda la parte de esta segunda zona, esto debe serdebido a una posible sobrecarga del material lo cual produce que la propagacinde la grieta no sea uniforme y que las marcas de ratcher se distribuyan conelevaciones en la seccin transversal.


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Figura 30: Superficie de la probeta con temple y revenido a 30 minutos sometida a fatiga con una carga de850 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente: Propia.


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En esta caso se observa que en la zona 1 hay una elevacin de la seccintransversal lo cual est indicando en qu direccin se propago la grieta, esta zonapresenta un rea de 104.63 mm^2 y se evidencia una zona de ruptura frgil quefue donde ocurri la ruptura sbita adems de que tiende a estar en el centro de laseccin transversal lo cual indica que la propagacin de la grieta se distribuy caside la misma manera y que la iniciacin de las grietas se produjo en el borde de laseccin.

En la zona 2 se puede evidenciar que hubo una ruptura dctil ya que se puedeobservar una rugosidad que presenta una elevacin y tambin una zona fibrosaque est apuntando hacia la zona donde ocurre la ruptura sbita y la parte de laseccin transversal se encuentra dividida en dos partes lo cual indica que lasgrietas se distribuyeron de manera no uniforme en la seccin transversal, estopuede ser debido a las propiedades que les da el revenido ya que disminuye ladureza y permite una propagacin de la grieta ms dctil hasta tal punto de que ya

no permite expandirse y llega a tal punto de llegar a la zona 1.


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Figura 33: Superficie de la probeta con temple y revenido a 45 minutos sometida a fatiga con una carga de850 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente: Propia.


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En este caso la grieta se propag de manera ms uniforme ya que la zona1solmente es la que presenta una elevacin y se ve la ruptura frgil, esta tiene unrea de 95.23 mm^2 y esta no tiende a esta en el centro de la seccin lo queindica que la propagacin de las grietas est ms por un lado que por otro y seobserva que la etapa 1 de iniciacin de la grieta se origin en el borde de laseccin transversal.

En la zona 2 se observa una fractura dctil ya que en las marcas de playa se veuna zona fibrosa y una zona de desgarre la cual indica que con el revenido a 45minutos la propagacin de la grieta tiende a ser ms dctil debido a que se cortanlas tensiones internas producidas por el temple, pero tiende al ser menos uniformedebido al cambio en la estructura cristalina del material, tienden a producirse deforma no uniforme.


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7. CONCLUSIONES

En el revenido entre mayor sea el tiempo, la resistencia a la fatiga tender adisminuir por lo tanto con revenidos a tiempos muy extensos el materialprobablemente falle ms rpido, lo que hace que el revenido a largo tiempono sea una opcin muy aconsejable para la resistencia a la fatiga.

Con cargas menores el cambio del nmero de ciclos comparado con ladureza tiende a ser menor, los cambios no son tan notorios en cargasmayores lo que hace que entre mayor sea la carga habr mayoruniformidad respecto al nmero de ciclos conforme aumente el tiemporevenido.

La Metalografa presento rasgos favorables aunque no es posible obtenerresultados seguros a causa de los recursos con los que se cont desdecierto punto de vista relativamente limitados, desde el conocimiento yciertos indicios lograron identificaron aspectos y fases importantesrelacionados con la fatiga del material y en la identificacin del TT.

En la fractura sbita el rea de esta zona tiende a ser ms grande en elmaterial en estado de entrega y disminuye en el material revenido,conforme se aumenta el tiempo revenido y si se disminuye la carga estarea va a tender a disminuir conforme aumenta el tiempo de revenido, elmaterial va a ser ms dctil al aumentar el tiempo de revenido.


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8. RECOMENDACIONES

Para realizar ensayos de fatiga por flexin rotativa se recomienda no

realizar algn tratamiento trmico en agua, no colocar la probeta de formahorizontal; en el ltimo cuando se tiene la obligacin de colocar la probetahorizontal por espacio, es necesario tener cuidado con el medio deenfriamiento, la velocidad sea relativamente lenta (apropiada, realizarpruebas e intentos en temples a diferentes velocidades de enfriamientos)antes de fatigar, para el caso fue aceite y evitar sujetar desde un solo puntocuando se retire de la mufla, si es posible idear un dispositivo para lasujecin y para sostener de manera uniforme, sin interrumpir elcalentamiento de la misma o cambiar la temperatura de algn punto, si esposible intentar fabricarlas 1 o 2 centmetros ms larga para encontrar lasujecin correcta, cortarlas antes de hacer el ensayo se fatiga .

Hacer el tratamiento una por una ya que de lo contrario de cualquier otramanera se podra llegar a flectar y no se lograra hacer el ensayo en lamaquina ya que esta necesita que la probeta est totalmente recta. Cuandose coloca la probeta no est totalmente recta en la mquina de ensayo defatiga por flexin rotativa no realiza el ensayo y podra lesionar la mismapor la vibracin incontrolada que produce, si sucede esto terminar elensayo de inmediato, ya que podra darse la impresin de l buen estadode la probeta y no conservar la forma adecuada como se ve en la figuras 35y 36 esas probetas no puede realizar el ensayo de fatiga por flexiones nonotorias a simple vista

Figura 35: grupo de probetas deformadas por la temperatura del temple o revenido.


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Para hacer el anlisis de la falla por fatiga es recomendable no unir las dos

partes de la probeta, tambin hacer el anlisis lo ms rpido posible ya quede lo contrario cambiara su aspecto por causas naturales como lacorrosin y no se podra hacer un anlisis de falla apropiadamente.

Es necesario controlar la velocidad de enfriamiento al realizar el tratamientotrmico ya que se pueden presentar cambios en el tamao del materialdependiendo de cul sea la velocidad de enfriamiento que se estmanejando.

Para realizar las probetas para ensayos de fatiga es necesario dejarlas conuna tolerancia de 0.05 mm porque para este tipo de mquinas manejan es

sensible a con las dimensiones de la misma y la forma podra trabajarincorrectamente y llegar a daar, si queda muy corta esta no sujeta laprobeta y si es muy grande no entra en las mordazas.

Figura 36: Probeta deformada por la temperatura del temple.


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9. INDICE DE FIGURAS

Figura 1: medidas dela probetas de fatiga tolerancia 0.011mm ............................................. 18

Figura 2: probetas para realizar el ensayo de fatiga al lado izquierdo probetas en estado de

entrega, al lado derecho probetas con tratamiento trmico a) temple) revenido a 15 minutos c)

revenido a 30 minutos d) revenido a 45 minutos ............................................................................. 19Figura 3: Cargas que se usaron para el ensayo de fatiga, al lado izquierdo carga de 850 N, al lado

derecho carga de 770N ..................................................................................................................... 19

Figura 4: Preparacion de la muestra del material para realizar anlisis metalogrfico. ............Error!

Marcador no definido.

Figura 5: Probeta instalada en la mquina de ensayos de fatiga. ......................................... 21

Figura 6: Microestructura Acero templado X500....................................................................... 26Figura 7: Microestructura acero templado X1000 ..................................................................... 26

Figura 8: Metalografa probeta revenida 15 minutos x500..................................................... 27

Figura 9: Metalografa probeta revenida a 15 minutos x1000 ............................................... 27

Figura 10: Metalografa probeta revenida a 30 minutos x500 ............................................... 28Figura 11: Metalografa probeta revenida a 30 minutos X1000............................................. 28

Figura 12: Metalografa probeta revenida 45mintos X500....................................................... 29Figura 13: Metalografa probeta revenida a 45 minutos x1000 ............................................. 29

Figura 14: Foto de probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 770N. Fuente: Propia. .......................................................................................................................... 31Figura 15: Superficie de la probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga

de 770 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente:

Propia. .............................................................................................................................................. 31

Figura 16: Superficie de la probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga

de 770 N vista desde el estereoscopio, la zona ms clara donde se ven las marcas de

playa. Fuente: Propia. ................................................................................................................... 32Figura 17: Foto de probeta con temple y revenido a 15 minutos sometida a fatiga con una carga de

770 N. Fuente: Propia. ...................................................................................................................... 33

Figura 18: Superficie de la probeta con temple y revenido a 15 minutos sometida a fatiga

con una carga de 770 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la

falla. Fuente: propia. ...................................................................................................................... 33


con una carga de 770 N vista desde el estereoscopio, la zona ms clara donde se ven las

marcas de playa. Fuente: Propia. ................................................................................................ 34

Figura 20: Foto de probeta con temple y revenido a 30 minutos sometida a fatiga con una

carga de 770 N. Fuente: Propia. .................................................................................................. 35

Figura 21: Superficie de la probeta con temple y revenido a 30 minutos sometida a fatigacon una carga de 770 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la

falla. Fuente: propia. ...................................................................................................................... 35





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carga de 770 N. Fuente: Propia ................................................................................................... 37



falla. Fuente: propia ....................................................................................................................... 38




Figura 26: Foto de probeta en estado de entrega sometida a fatiga con una carga de 850

N. Fuente: Propia. .......................................................................................................................... 40


de 850 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la falla. Fuente:

Propia. .............................................................................................................................................. 40


de 850 N vista desde el estereoscopio, la zona ms clara donde se ven las marcas de

playa. Fuente: Propia. ................................................................................................................... 41Figura 29: Foto de probeta con temple y revenido a 30 minutos sometida a fatiga con unacarga de 850 N. Fuente: Propia. .................................................................................................. 42



falla. Fuente: Propia. ...................................................................................................................... 42





carga de 850 N. Fuente: Propia. .................................................................................................. 44

Figura 33: Superficie de la probeta con temple y revenido a 45 minutos sometida a fatigacon una carga de 850 N vista desde el estereoscopio, la zona oscura en donde ocurre la

falla. Fuente: Propia. ...................................................................................................................... 44




Figura 35: grupo de probetas deformadas por la temperatura del temple o revenido. ....... 47

Figura 36: Probeta deformada por la temperatura del temple. ....................................................... 48
http://c/Users/St%20Cucaron/Desktop/CONTENID1.docx%23_Toc416367527http://c/Users/St%20Cucaron/Desktop/CONTENID1.docx%23_Toc416367527


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10. INDICE DE GRAFICAS

Grafica 4Factores de superficie para varios acabados en acero. Fuente: L.NORTON. Robert, Diseo

de mquinas un enfoque integrado. Cuarta edicin. Mxico: Pearson, 2011, P (262). ................... 15

11.INDICE DE TABLAS

Tabla 1: Nmero de ciclos de las diferentes probetas. ............................................................ 22

Tabla 2 Valor de durezas tipo de probeta .................................................................................. 24


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12.Bibliografa

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revenidos del acero AISI/SAE 1045 templado en aceite de oliva 2014). Estudio del tiempo y


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nmero de revenidos del acero AISI/SAE 1045 templado en aceite de oliva y su influencia

en las propiedades mecnicas.VILLEGAS PROAO Daniel Alejandro. Estudio del tiempo y

nmero de revenidos del acero AISI/SAE 1045 templado en aceite de oliva y su

influenciaTrabajo de investigacin. , VILLEGAS PROAO Daniel Alejandro. Estudio del

tiempo y nmero de revenidos del acero AISI/SAE 1045 templado en aceite de oliva y suinfluencia en lasUniversidad tcnica de Ambato., Ambato Ecuador.

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