Aceros especiales

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A. GRUPO BÖHLER UDDEHOLM

ACEROS ACE ROS PARA PARA MÁQ MÁQUIN UINAS AS : PROPIEDADES, TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y APLICACIONES PRÁCTICAS

B ÖHLER ACEROS ESPECIALES ESPECIALES


ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS Y APLICACIONES •

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CARACTERÍSTICAS CLASIFICACIÓN DEFINICIONES ACEROS PARA MAQUINAS CONTROL DE CALIDAD


ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS Y APLICACIONES •

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CARACTERÍSTICAS CLASIFICACIÓN DEFINICIONES ACEROS PARA MAQUINAS CONTROL DE CALIDAD

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

CARACTERÍSTICAS TENACIDAD RESISTENCIA RESISTE NCIA A LA TRACCIÓN RESISTE RESI STENCIA NCIA A LA FA FATIGA RESISTENCIA RESISTE NCIA A LA TORSIÓN RESISTENCIA A LA CORROSIÓN RESISTENCIA AL DESGASTE RESISTE RESI STENCIA NCIA A AL ALT TAS TEM TEMPERATURAS PERATURAS


DEFINICIONES •

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•

ENSAYO DE TRACCIÓN ENSAYO DE DUREZA RESISTENCIA A LA FATIGA


RESISTENCIA RESISTE NCIA A LA TRACCIÓN ESFUERZO

B

F E

DEFORMACIÓN


RESISTENCIA A LA FATIGA La fatiga es un fenómeno que origina la fractura bajo esfuerzos repetidos o fluctuantes, con un valor máximo menor que la resistencia a la tracción del material (25 – 50% en los aceros).


RESISTENCIA A LA FATIGA N/mm 2

Ø 25

500

r = 100

A 400

A B

300

r = 25

B

C r = 6,5

C 200

25

D

D

E E 100 104

90° 105

106

107

Número de ciclos hasta la rotura

108

B 650

N/mm 2


RESISTENCIA A LA FATIGA %100 a g i t a f a 80 l a a i c n 60 e t s i s e r a 40 l e d n ó i 20 c u n i m s 0 i D 40

m e I d n f l i u o e c n o c r i r a o s d i v e o

I n f l u e s n u c i p a e d r f i e l c i a a c l a b a d o

rectificado espejo 60

80

100

120

140

160 2

Resistencia a la tracción en kg/mm


ACEROS PARA MÁQUINAS ACEROS DE BONIFICACIÓN ACEROS DE CEMENTACIÓN ACEROS DE NITRURACIÓN ACEROS PARA MUELLES ACEROS RESISTENTES A LA ABRASIÓN ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS ACEROS RESISTENTES A LA CORROSIÓN POR TEMPERATURA

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¡ Bienvenidos a nuestra planta ! Somos técnicos e ingenieros. Nuestra experiencia y conocimientos están a vuestro servicio.


ACEROS DE BONIFICACIÓN Alto límite de fluencia, resistencias a la tracción, fatiga, excelente tenacidad; luego de ser BONIFICADOS (Templados y revenidos). Uniformidad de las propiedades mecánicas a través de toda la sección. Para dimensiones pequeñas, los aceros al carbono Para elementos de máquinas con mayores secciones transversales: aleaciones de cromo, níquel o molibdeno, entre otros.


ACEROS DE BONIFICACIÓN: APLICACIONES VCN (BÖHLER V155): Acero de alta resistencia. Piezas exigidas de grandes secciones transversales. Ejes de propulsión, barras de conexión, eje piñón, ejes de torsión, cigueñales, rotores, ejes de transmisión, pernos SAE grado 8, DIN grado 10 y 12.


ACEROS DE BONIFICACIÓN: APLICACIONES VCL (BÖHLER V320): Acero de alta resistencia. Piezas exigidas de medianas secciones transversales. Cigueñales de prensas excéntricas, engranajes de alta velocidad, ejes de bombas, ejes dentados, pernos SAE grado 8, DIN grado 10 y 12.


ACEROS DE BONIFICACIÓN: APLICACIONES H (BÖHLER V945): Acero al carbono. Elementos de máquinas de pocas exigencias mecánicas. Ejes, árboles de transmisión, pasadores, chavetas, pernos SAE grado 2 (recocido), grado 5 (bonificado).

TEMPLE Y REVENIDO (BONIFICACIÓN) 

AUMENTA LA DUREZA DEL MATERIAL



AUMENTA RESISTENCIA MECANICA



AUMENTA RESISTENCIA AL DESGASTE

T C

TEMPLE

800-1200 REVENIDO AIRE BAÑO AGUA ACEITE

Tiempo t

BAÑO DE SALES

TEMPLE AL AGUA

TEMPLE AL ACEITE

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS Necesito un perno SAE Para mi suegra que se ha vuelto LOCA!!

GRADO 8…

GRADO DIN ISO SAE 898 J429

1

2

MATERIAL

Diámetro Nominal

Dureza Rockwell

MIN.

MAX.

Recomendado

90 RB

E 920

4,6

Acero de bajo o medio carbono

¼ -1 ½

70 RB

5,8

Acero de bajo o medio carbono

¼-¾

80 RB 100 RB

¾ - 1 ½ 70 RB 100 RB

H

Acero de medio carbono templado y revenido

¼-1 1-1½

25 RC 19 RC

34 RC 30 RC

H12 VCN 2 VCL

Acero aleado de

¼ -1 ½

33 RC

39 RC

VCN 11 VCL

¼ -1 ½

39 RC

44 RC

VCN 11 VCL

5

8,8

8

10,9 medio carbono templado y revenido

Acero aleado de

12,9 medio carbono templado y revenido

1 2

Acero

Requiere de tratamiento térmico adicional de temple y revenido. No requiere tratamiento térmico adicional (pues ya vienen bonificados con la


65 60 55

VCN

50

) C R45 H ( a z e r 40 u D

VCL

35 30

H

25 20 0

5

10

15

20

25

30

35

Profundidad de temple (mm)

40

45

50

55

PLANTA DE TRATAMIENTOS TERMICOS - LIMA


ACEROS DE CEMENTACIÓN Aceros con bajo contenido de carbono ( de 0,05 a 0,25). Se utilizan en partes de máquinas que giran o deslizan a velocidad y por tanto, requieren una gran dureza superficial que le otorgue resistencia al desgaste y simultáneamente buena tenacidad o resistencia al impacto debido a los esfuerzos dinámicos a que están sometidos.


ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES BÖHLER E230 – ECN : De alta tenacidad hasta el núcleo y alta resistencia al desgaste (cementado). Ejemplos: Ruedas dentadas, engranajes, chavetas, piñones, cigüeñales, ejes piñón de alta exigencia. Piezas de cualquier dimensión que deban ser cementadas, en las que no se permite mayores deformaciones en el tratamiento térmico y en las que se requiere una óptima resistencia en el núcleo (90 – 2). 130 k /


ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES BÖHLER BP280 – BARRA PERFORADA: De buena tenacidad hasta el núcleo y resistencia al desgaste (cementado). También es posible de bonificar para algunas aplicaciones. Ejemplos: Engranajes, cremalleras, cuerpos de bombas, anillos, separadores, ejes huecos, rodillos, levas, bocinas.


ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES BÖHLER E920 – SAE 1020: Acero de bajo carbono (no aleado). Limitada resistencia al desgaste y muy escasa tenacidad en el núcleo. Se aplica en piezas pequeñas y de formas regulares en las que pueden admitirse mayores deformaciones en tratamiento térmico. Ejemplos: Palancas, acoples, tornillos, bocinas, partes prensadas o matrizadas, partes de cadenas.

ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES


ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES Existen factores que determinan el espesor de la capa cementada entre los cuales se pueden destacar los siguientes: - El tipo de material que se va cementar. - Espesor del diente (módulo). - Tolerancia Existen además algunas fórmulas como la propuesta por CASILLAS que indica: Profundidad Cementación (mm) = 0,235 x Módulo

PROCESOS DE CEMENTACIÓN T C

B

Mantenimiento C

850 - 950

AIRE A

D

TEMPLE CEMENTACION

Tiempo t

C C

C A

C

C C

C B

REVENIDO

C C

D

ACEROS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS

PROCESOS DE CEMENTACIÓN

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Definición En los procesos térmicos de temple o cementación no es posible lograr la transformación a martensita. Por esta razón se someten los aceros a temperaturas inferiores a la temperatura ambiente para procurar una mayor transformación.

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Tipos La práctica identifica dos tipos fundamentales: •

•

Tratamiento Sub-Cero: “Ligero” a temperaturas del orden de -80ºC. Tratamiento Criogénico: a “Profundo” temperaturas del orden de -190ºC.

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas •

•

•

•

•

•

Aumenta dureza Eleva resistencia al desgaste Incrementa estabilidad dimensional Disminuye las tensiones residuales Incrementa la resistencia a la corrosión Mayor resistencia a la fatiga

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas CONVENCIONAL

DUREZA HRC: 60 62 62 60

CON SUB-CERO

DUREZA HRC: 63 64 64 64 Acero BÖHLER K100

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas

840 CORTES CONVENCIONAL SIN SUB-CERO

6926 CORTES CON SUB-CERO Acero: BÖHLER K100


PROCESO SUB-CERO T C

TEMPLE

•

AUMENTA DUREZA

•

ELEVA RESISTENCIA AL DESGASTE

•

INCREMENTA ESTABILIDAD DIMENSIONAL

•

MAYOR RESISTENCIA A LA FATIGA

•

DISMINUYE LAS TENSIONES RESIDUALES

REVENIDO

SUB-CERO

Tiempo t


PROCESO SUB-CERO A nivel mundial, actualmente el proceso de Sub-cero es usual en engranajes de altas exigencias. En el Perú se viene utilizando de manera exitosa desde hace tres años.


ACEROS DE NITRURACIÓN Todas las aleaciones ferrosas se pueden nitrurar. Los aleantes particularmente importantes para este proceso termoquímico son el cromo y aluminio que forman nitruros muy resistentes. El proceso de nitruración TENIFER, consiste en mantener las piezas en un medio en cual se produce la difusión de nitrógeno en el acero. La dureza y el espesor total de las capas dependen del tipo de acero.

NITRURACIÓN EN BAÑO DE SALES: TENIFER TOTAL DE CAPA NITRURADA Tenifer 580oC 1

E 920 V 945

m m n e l a t o t a d a r u r t i n a p a C

0,8

34Cr4 V 320

0,6

50CrV4 E 115

0,4

V 155 W 302 K 100 GG A 604

0,2

0

0

0,5

1

2

3

NITRURACIÓN EN BAÑO DE SALES: TENIFER DISTRUBUCIÓN DE DUREZA Tenifer 580oC, 2 horas 1200 2 m 1000 m / g k 3 , 0 800 V H s r e k 600 c i V a z 400 e r u D

K 100 W 302 V 320

200

0

0,1

0,2

0,3

GG

V 945

0,4

0,5

INCREMENTO DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA C45N

Probeta entallada =2. = 10/7mm

500

90 min TF1  AB1 (400°C)  W + Lapeado 20min AB1  W

N/mm2

a 400 g i t a f a l 300 a a i c n e t 200 s i s e R

Estado Natural

Recubrimiento de cromo

100

104

105

106

Ciclos

107

RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Condiciones de ensayo: eje, tiempo (h) en pulg. Área superficial corroída

ASTM B- -117 Niebla salina

100

88h 88h

75

72h

72h

50

25

88h 0

Cromo duro

Niquelado

88h

336h

Nitruración TENIFER

Temperatura de superficie

336h


ACEROS DE NITRURACIÓN Óptimas propiedades de deslizamiento junto a una elevada resistencia al desgaste, hasta 500 ºC. Eleva la resistencia a la fatiga frente a esfuerzos de flexión y torsión. Se aplica en piezas ya bonificadas y con sus dimensiones finales. Muy alta resistencia a la corrosión. Escasa formación de óxidos por rozamiento en piezas ajustadas. Estabilidad dimensional, las piezas deberán estar dist si ad li ia

PLANTA DE TRATAMIENTOS TERMICOS - LIMA APLICACIONES

AMUTIT S (BOEHLER K460)

AMUTIT S (BOEHLER K460)

ESPECIAL K (BOEHLER K100)

VCN (BOEHLER V155)

ANT. 316L (BOEHLER A200)

Para buscar cualquier información:

www.bohlerperu.com www.acerosbohler.com

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