Resistecia de materiales

DEFORMACION DEL ACERO

DEFORMACION = CAMBIOS DIMENSIONALES+CAMBIOS ENLA FORMA

Según la norma DIN 17014, el término deformación se define como el cambio dimensional y de forma de un pieza del producto de un tratamiento térmico. El cambio dimensional se refiere únicamente a un cambio de tamaño, más no a un cambio en la forma. Los cambios dimensionales y los cambios en la forma pueden ocurrirseparadamente, pero en general, ocurren simultáneamente y se sobreponen los unos a los otros. Ellos representan un factor muy importante en los costos de producción ya que la deformación durante el tratamiento térmico puede dañar el éxito de un costoso proceso de manufactura en las últimas etapas de producción. La deformación inevitable, es el resultado de cambios volumétricos producidos porcambios estructurales durante el calentamiento y el enfriamiento, así como por tensiones térmicas causadas por variaciones de temperatura al interior de la pieza (diferencias de dilatación entre la superficie y el núcleo durante el calentamiento y contracción diferente durante el enfriamiento). La deformación puede compensarse o controlarse si los factores que la gobiernan han sido precisamenteconsiderados en las etapas de diseño y producción. La deformación evitable, es el resultado de un tratamiento térmico inapropiado o de una equivocada selección de materiales.

CAMBIOS VOLUMETRICOS CAUSADOS POR CAMBIOS ESTRUCTURALES La expansión térmica hace que las piezas aumenten su tamaño durante las fases ferrítica y austenítica. La transformación de la ferrita en austenita provoca una contracción.En caso de un enfriamiento lento, el cambio durante el calentamiento (curva a) practicamente se cancelará por el cambio durante el enfriamiento (curva b). Los cambios dimensionales permanentes causados por cambios estructuraLes, solamente ocurren a elevadas velocidades de enfriamiento (curva c).

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

A medida que el contenido de martensita aumenta, el volumen y ellargo de la pieza aumentarán acordemente. Contenidos crecientes de austenita residual harán disminur el cambio positivo en el largo de la pieza e incluso pueden producir una contracción. El mayor volumen obtenido durante el temple depende del tipo de acero utilizado. Los valores que se indican en la gráfica a continuación se aplican para un temple a fondo completo.

A medida que aumenta el espesorde una pieza, se alcanza un límite despues del cual no es posible el temple a fondo.La transformación de la martensita y los incrementos en el volúmen afectan únicamente la zona exterior y el incremento y el crecimiento volumétrico total es menor. En otras palabras, el cambio dimensional depende de la profundidad de transformación de un tipo de acero y de su composición química típica. Lainfluencia de la temperatura de temple puede diferir de caso a caso. En aceros con bajas profundidades de transformación, la profundidad del temple y en consecuencia el aumento en volumen, crecerán a medida que crece la temperatura de temple. Al contrario, en aceros con una gran profundidad de transformación, el incremento de la temperatura de temple producirá un menos crecimiento volumétrico debido almayor contenido de austenita residual.

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

CAMBIOS EN LA FORMA CAUSADOS POR TENSIONES TERMICAS Durante el calentamiento y en particular durante el enfriamiento rápido requerido por las operaciones de temple, se producen tensiones térmicas al interior de la pieza causadas por la diferencia de temperatura entre la superior y el núcleo. Esto conduce a cambiOs en laforma. Durante el enfriamiento, la temperatura de la zona superficial disminuye más rápidamente que en el nucleo. La menor contracción del núcleo impide mayores contracciones en la zona superficial. Este hecho produce tensiones de tracción en la superficie y tensiones de compresión en el núcleo. Si el material fuese capaz de sumir una deformación elástica, la pieza quedaréa libre de tensiones en el...