Tratamiento Térmico de Aceros de Bajo Carbono en Horno de Atmósfera Controlada
Heat Treatment of Low Carbon Steels in a Controlled Atmosphere Furnace
De un generador de atmósfera endotérmica prototipo y un horno para tratamiento térmico de aceros en medio gaseoso realizado en la escuela de Ingeniería de Materiales de la Universidad del Valle.
Se definieron los parámetros necesarios para la generación de la atmósfera endotérmica como son: la temperatura, relación aire/gas, presión de trabajo. Se escogió el propano comercial como gas generador y un catalizador de Alúmina-Níquel para propiciar la reacción. Se desarrolló y construyó el sistema generador y el equipo de tratamiento térmico necesario teniendo como base elementos disponibles en el laboratorio de tratamientos térmicos.
La evaluación experimental del equipo desarrollado se hizo mediante el tratamiento térmico de temple de dos aceros normalizados tipo AISI 1018 y 1025 en una atmósfera protectora. Se realizaron análisis gravimétricos, metalográficos y de microdureza para determinar los cambios de microestructura y propiedades mecánicas y de profundidad de capa afectada en las muestras tratadas. Se obtuvieron resultados positivos, abriéndose paso a un futuro mejoramiento del diseño e investigación complementaria de aplicación directa en la industria.
1. INTRODUCCIÓN
Los tratamientos térmicos son procesos comúnmente aplicados para mejorar las propiedades mecánicas en el procesamiento de los aceros para uso industrial. Su principio se basa en someter el material a ciclos de calentamiento, sostenimiento y enfriamiento que puede variar de acuerdo a las propiedades deseadas en el material. El oxigeno del aire o gases oxidantes, producen la oxidación de las capas superficiales con formación de cascarilla que envuelve todo el material y que, cuando se presenta en gran cantidad, se separa con relativa facilidad. Este óxido origina importantes pérdidas de material y da lugar a irregularidades superficiales y deficiente control de tolerancias dimensionales.
Otra reacción indeseable en un tratamiento térmico es la descarburación superficial, la cual es una pérdida del carbono de las zonas periféricas de los aceros, que se produce a altas temperaturas bajo la acción de determinadas mezclas gaseosas principalmente hidrógeno, oxigeno, dióxido de Carbono y vapor de agua.(1,2)
Cuando un gas combustible arde sobre 1000 ºC con una pequeña cantidad de aire, menor a la requerida para producir combustión completa (relación de aire/gas 0.4 a 0.5) se genera una atmósfera endotérmica “Endogas”, la cual consta de CO, CO, N, HO, H. En consecuencia el gas 2222hidrocarburo y el aire son regulados en una proporción tal que el O sea el suficiente para 2formar CO y H, sin exceso de CO y vapor de 22agua. La composición básica de una atmósfera endotérmica para el propano como gas base, se muestra en el diagrama de combustión de la figura 1.
Recursos
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Formatopdf
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Idioma:español
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