Producción CyT

Análisis y ensayos de laboratorios de sobre una probeta cilíndrica con el objeto de cualificar el procedimiento de tratamiento térmico de cementado, templado y revenido acorde a la especificación PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1

Informe Técnico

Autoría:

DAGA, BERNARDO ; Basso Alejandro

Resumen *

OBJETIVOS Realización de análisis químico, microestructurales y determinación de propiedades mecánicas mediante ensayo de dureza y microdureza, sobre una probeta suministrada por el solicitante, con el objeto de cualificar el procedimiento de tratamiento térmico de cementado, templado y revenido acorde a la especificación PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1. El presente trabajo abarca la identificación del estado metalúrgico del material y determinación de propiedades mecánicas. TAREAS PREVISTAS Las tareas previstas para el presente trabajo se realizaron siguiendo las especificaciones provistas por la empresa solicitante identificadas como PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1. Dicha especificación se adjunta al final del presente informe. Las tareas previstas se resumen a continuación: Seccionamiento y preparación de la muestra Ejecución del análisis químico del material base · Caracterización y análisis microestructural mediante metalografía óptica. Determinación de fases, tamaño de grano y cuantificación de inclusiones no-metálicas sobre material base y capa cementada. Relevamiento (mapeo) de dureza de material base y capa cementada. Determinación de decarburación y oxidación superficial. Análisis de resultados y redacción de informe. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Composición Química La determinación del análisis químico se realizó sobre la zona central de la muestra, según se indica en el croquis 2 de la especificación técnica PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1. El análisis químico se efectuó empleando un espectrómetro de emisión óptica con excitación por chispa, marca Baird DV6, siguiendo las instrucciones y las especificaciones de calidad mencionadas en la normas IRAM 301 ? ISO/IEC 17025. Se emplearon estándares de calibración específicos. Los valores que se reportan resultan del promedio de al menos cuatro determinaciones. Ensayos de dureza La dureza se midió mediante los métodos Brinell (HB) con bolilla de 2.5 mm y 187.5 kg de carga y Rockwell C (HRC), según lo requerido para cada ensayo en particular, siguiendo las especificaciones técnicas reportadas en la norma ASTM E 18. Las mediciones de dureza se realizaron en las ubicaciones según la especificación PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1. - La dureza superficial se determinó tomando 3 determinaciones sobre cada una de las generatrices rectificadas, utilizando el método HRC. - La dureza de la capa se obtuvo realizando mediciones sobre la sección transversal de una de las mitades de la probeta, tomando 1 medición por cada generatriz rectificada. Sin embargo, para realizar el ensayo bajo la norma ASTM E 18, la profundidad desde la superficie fue de 1mm y no de 0.05/0.08 mm como lo especifica PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1. - La dureza del núcleo se midió a dos distancias desde la superficie: 23.2 y 29 mm. Se tomaron tres mediciones sobre cada zona utilizando el método HRC. Ensayos de microdureza Para determinar la profundidad de la capa cementada, se realizaron ensayos de microdureza, siguiendo la metodología descripta en la especificación PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1. Se tomaron mediciones sobre la sección transversal central de una de las mitades y en correspondencia con una de las generatrices rectificadas, como se muestra en el croquis 3 de la mencionada especificación. Se tomaron lecturas cada 0.15 mm en dirección normal a la superficie hasta una profundidad de 2.5 mm. Las características del ensayo se describen a continuación: - Tipo de Ensayo: Microdureza Vickers - Carga utilizada: 300 g - Procedimiento: Según Norma ASTM E 384 - Equipo de Ensayo: Durimet - Calibración: Patrón Certificado No. 5962 (ASTM E 384 ? NIST) Examen metalográfico Las observaciones metalográficas se realizaron sobre distintas zonas, según lo solicitado en cada caso en particular. La confección de las probetas metalográficas incluyó las operaciones de seccionamiento, desbaste, pulido y ataque químico usando como reactivo Nital 2%. Las observaciones se realizaron por medio de microscopía óptica usando un microscopio Olympus PMG3. Microestructura de capa La microestructura de la capa cementada se evaluó a una distancia de 0.25 mm sobre la sección transversal central de una de las mitades y en correspondencia con una de las generatrices rectificadas (ver croquis 3 de la especificación técnica PBBPolisur 614-1-SP-FYC-Rev1). Microestructura de la superficie de flancos - Oxidación intergranular periférica (IGO): Según lo solicitado, el estudio de IGO se realizó sobre una muestra transversal en la zona correspondiente a una de las generatrices rectificadas. El criterio de aceptabilidad es una profundidad de oxidación no superior a 38mm. Adicionalmente se observó zonas alejadas de las generatrices rectificadas. - Decarburación en la capa: El estudio se realizó según el Método 3 ?Evaluación metalográfica? en la zona de las generatrices rectificadas. Se tuvo en cuenta lo establecido en las normas ASTM E3, ASTM E407 y ASTM E1077. El criterio de aceptabilidad es ausencia de decarburación y ausencia de ferrita (decarburación total). Microestructura del nucleo: Se realizó observaciones metalográficas a profundidades de 2,5mm; 23,2mm y 29mm respecto de la superficie rectificada. El criterio de aceptabilidad a una profundidad de 2,5mm es una microestructura predominante de martensita revenida, libre de ferrita en bloque, perlita y bainita. A las profundidades de 23,2 y 29mm el criterio de aceptabilidad es una microestructura libre de ferrita en bloque, ser predominante martensita revenida, admitiendo algo de ferrita y bainita acicular. Nivel de inclusiones: La determinación del nivel de inclusiones se realizó según la norma ASTM E45 y teniendo en cuenta los criterios de aceptabilidad planteados. Se observaron 55 campos. Se registró las inclusiones con tamaños grandes, fuera de lo contemplado en norma. Tamaño de grano: Se determinó el tamaño de grano según lo establecido en la norma ASTM E112. El criterio de aceptabilidad es un tamaño de grano 5 o mas fino. Información suministrada por el agente en SIGEVA