Hola soy Jorge - aceros del perú

Hola soy Jorge ,
Asesor de:
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¿POR QUÉ SE DEBE REALIZAR EL
PROCESO DE NORMALIZADO?
Muchos clientes se cuestionan el porqué del
proceso de Normalizado. A continuación
aprenderemos un poco más.
El primer punto a analizar son las tensiones
provocadas por el tratamiento térmico. En la
figura Nº 1 se puede observar la tensión
inducida por el tratamiento térmico en el caso
del temple de un acero SAE 1045.
La normalización también mejora la
homogeneidad microestructural y respuesta
al tratamiento térmico (por ejemplo, templado
o endurecimiento) y mejora la estabilidad de
impartir una "memoria térmica" de los
procesos posteriores de menor temperatura.
En el caso de piezas que requieran una dureza
máxima o sometida a trabajos de impacto con
frecuencia se les realiza el normalizado. De
igual manera, cuando las secciones
transversales grandes se han normalizado
permite estar acondicionadas a reducir aún
más la carga o tensión y tener un mayor
control de las propiedades mecánicas.
El proceso de Normalizado se utiliza para dar
al acero una estructura y unas características
mecánicas que se consideran el estado natural
o inicial del material que fue sometido a
trabajos de laminación, fundición, troquelado,
mecanizado, forja, soldadura o tratamientos
térmicos defectuosos. Sirve de preparación de
la pieza para el temple.
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ACEROS DEL PERU
Figura Nº 1. Tensión Inducida por el tratamiento térmico caso Acero SAE 1045
EL PROCESO DE NORMALIZADO SE REALIZA
GENERALMENTE CON EL OBJETIVO DE:
Mejorar la maquinabilidad de la pieza en cuestión.
Optimizar su estabilidad dimensional.
Modificar y/o perfeccionar la estructura de grano.
Producir una microestructura homogénea.
Reducir las bandas, entendiéndose por las curvas que plasman la
máxima y mínima templabilidad entre las que se pueden citar las
curvas de Jominy.
Mejorar la ductilidad.
Dar una respuesta más coherente al realizar procesos de
endurecimiento o cementación.
Aceros de bajo carbono no suelen requerir la
normalización. Si estos aceros se han
normalizado, no se produce ningún efecto
nocivo o negativo. En el caso de piezas
fundidas con espesores y sección uniformes
son por lo general recocidos y no
normalizados. Otro tipo de piezas de fundición
especialmente los que tienen una geometría
compleja o combinando entre sí las secciones
gruesas y delgadas y por lo tanto propensas a
altos niveles de tensiones residuales, se
benefician de la nor malización. La
microestructura obtenida por la
normalización depende de la composición
química de las piezas de fundición (que
determina su templabilidad) y la velocidad de
enfriamiento.
A modo de ejemplo, muchas piezas se han
normalizado antes del mecanizado de modo
que durante el posterior endurecimiento o
casos de cementación, los cambios de
dimensiones tales como el crecimiento, la
contracción o alabeo se controlan mejor.
Los tiempos de normalización suelen ser de
una hora por pulgada de sección transversal.
Es importante recordar que la masa de la pieza
o la carga de trabajo pueden tener una
influencia significativa en la velocidad de
enfriamiento y por lo tanto, en la
microestructura resultante. Las piezas
delgadas se enfrían más rápido y son más
difíciles después de la normalización que las
piezas gruesas. Por el contrario, después del
enfriamiento del horno en un proceso de
recocido, la dureza de las secciones delgadas y
gruesas prácticamente iguales.
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ACEROS DEL PERU
¿CÓMO FUNCIONA?
La normalización del acero se lleva a
cabo mediante el calentamiento de
aproximadamente 100 ° F (38 ° C) por
encima de la temperatura máxima
crítica (Ac3 o Acm) seguido de un
enfriamiento al aire a temperatura
ambiente, o en no más de un bar presión
con nitrógeno si el proceso se desarrolla
en un horno de vacío.
Figura Nº 2 Proceso de Normalizado
En el normalizado, la velocidad de enfriamiento es más lenta que en el temple y más rápida que en el
recocido. Este tipo de tratamiento térmico es típico de los aceros al carbono que poseen de 0.15 a 0.40 %
de Carbono, y cuyas temperaturas de normalizado varía según el porcentaje de carbono, que va desde
los 650° hasta 900°C.
NORMALIZADO VS RECOCIDO
piezas bajo ciertas condiciones específicas, de
acuerdo al tipo de trabajo que vaya a realizar,
mejorando las propiedades mecánicas de la
pieza a tratar.
La normalización se diferencia del recocido ya
que la pieza (acero) se calienta a una
temperatura más alta y luego se retira del
horno para su enfriamiento al aire en vez de
llevarse a cabo el enfriamiento dentro del
horno. Para los ingenieros en el área de
fabricación de piezas partir de los aceros al
carbono, existe confusión en cuanto al
momento de especificar la normalización y
cuándo realizar el tratamiento térmico de
recocido.
En el normalizado, la velocidad de
enfriamiento es más lenta que en la operación
de Temple y Revenido, pero más rápida que la
empleada en el proceso de recocido. Como
resultado de esta velocidad de enfriamiento
intermedia, se logra un incremento moderado
de la fuerza sin el aumento excesivo de la
deformación o elongación de las piezas
tratadas.
La principal diferencia entre el recocido y el
normalizado es que para una pieza recocida su
“suavidad” o “ablandamiento” además de su
maquinabilidad es uniforme a través de toda la
pieza, debido a que el enfriamiento es
controlado (dentro del horno), mientras que
para el normalizado dichas propiedades no son
uniformes debido a que el enfriamiento es al
aire, y no controlado. Esto, en el caso de piezas
que deben ser maquinadas no es deseado, por
lo que se prefiere realizar un recocido.
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En algunos casos, por ejemplo tratamiento
térmico de pernos o piezas de sujeción, la
norma indica realizar normalizado de las
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ACEROS DEL PERU
EFECTO DEL NORMALIZADO EN LAS PROPIEDADES FÍSICAS
El Recocido y Normalizado no presenta una
diferencia significativa en la ductilidad de
aceros de bajo carbono. En el caso del
Recocido, como puede visualizarse en la figura
Nº 3, a medida que aumenta el contenido de
carbono propiedades tales como elongación se
incrementan en aproximadamente un 20%.
Por otro lado, la ductilidad del normalizado en
los aceros de alto contenido de aceros sigue
bajando al nivel de 2.1% (Ver figura Nº 3).
Figura Nº 3. Normalizado y ductilidad
Para analizar el efecto que ocurre en la resistencia a la tracción y límite elástico (Ver figura Nº 4 y 5) es
necesario considerar el contenido de carbono (%). De allí, que en los aceros de bajo contenido de C, el
normalizado y recocido no muestran una diferencia significativa en las variables a analizar. Sin
embargo, en los aceros del alto contenido de carbono presentan una mayor resistencia a la tracción y
limite elástico las piezas normalizadas que las recocidas.
Figura Nº 4 Normalizado y resistencia a la tracción
Fig. 5. Normalizado y límite de Elasticidad
Aceros de bajo y medio contenido de carbono producen niveles similares dureza cuando se normalizan
o son recocidos. No obstante, cuando los aceros de alto contenido de carbono se normalizan, se
mantienen niveles más altos de dureza que los que están recocidos (Figura Nº 6).
En conclusión, la normalización es un proceso que
mejora la calidad de las piezas y juega un papel
importante en el control de la variación
dimensional en el endurecimiento. La
normalización se debe realizar
cuando la
estabilidad dimensional es importante o cuando en
las operaciones de fabricación de las piezas se
estima impartir cantidades significativas de
tensión en el material tales como: mecanizado, etc.
Indudablemente, la normalización ayuda a evitar
muchos problemas del tratamiento térmico.
Figura Nº 6. El Normalizado y la dureza
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