ÖH B LER ACEROS PARA MÁQUINAS : PROPIEDADES, TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y APLICACIONES PRÁCTICAS ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

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1 ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A. GRUPO BÖHLER UDDEHOLM ACEROS PARA MÁQUINAS : PROPIEDADES, TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y APLICACIONES PRÁCTICAS ÖH B LER ACEROS ESPECIALES

2 ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A. GRUPO BÖHLER UDDEHOLM ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS Y APLICACIONES CARACTERÍSTICAS CLASIFICACIÓN DEFINICIONES ACEROS PARA MAQUINAS CONTROL DE CALIDAD

3 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS CARACTERÍSTICAS TENACIDAD RESISTENCIA A LA TRACCIÓN RESISTENCIA A LA FATIGA RESISTENCIA A LA TORSIÓN RESISTENCIA A LA CORROSIÓN RESISTENCIA AL DESGASTE RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS

4 ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A. GRUPO BÖHLER UDDEHOLM DEFINICIONES ENSAYO DE TRACCIÓN ENSAYO DE DUREZA RESISTENCIA A LA FATIGA

5 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS RESISTENCIA A LA TRACCIÓN ESFUERZO s B s F s E DEFORMACIÓN

6 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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).

7 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS RESISTENCIA A LA FATIGA N/mm Ø 25 r = A C B A B r = 25 r = 6,5 200 D C D 25 E E Número de ciclos hasta la rotura 90 s B 650 N/mm 2

8 Disminución de la resistencia a la fatiga % ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS RESISTENCIA A LA FATIGA Influencia de medio corrosivo Influencia del acabado superficial rectificado espejo Resistencia a la tracción en kg/mm 2

9 ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A. GRUPO BÖHLER UDDEHOLM 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

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

11 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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.

12 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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.

13 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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.

14 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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).

15 TEMPLE Y REVENIDO (BONIFICACIÓN) AUMENTA LA DUREZA DEL MATERIAL AUMENTA RESISTENCIA MECANICA AUMENTA RESISTENCIA AL DESGASTE T C TEMPLE AIRE REVENIDO AGUA BAÑO ACEITE Tiempo t

16 BAÑO DE SALES

17 TEMPLE AL ACEITE TEMPLE AL AGUA

18 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS Necesito un perno SAE GRADO 8 Para mi suegra que se ha vuelto LOCA!! GRADO SAE J429 DIN ISO 898 MATERIAL Diámetro Dureza Rockwell Nominal MIN. MAX. Acero Recomendado 1 4,6 Acero de bajo o medio carbono ¼ -1 ½ 70 RB 90 RB E ,8 Acero de bajo o medio carbono ¼ - ¾ ¾ - 1 ½ 80 RB 70 RB 100 RB 100 RB H 5 8,8 Acero de medio carbono templado y revenido ¼ ½ 25 RC 19 RC 34 RC 30 RC H 1 VCN 2 2 VCL 8 10,9 Acero aleado de medio carbono templado y revenido ¼ -1 ½ 33 RC 39 RC 1 VCN VCL 1 12,9 Acero aleado de medio carbono templado y revenido ¼ -1 ½ 39 RC 44 RC VCN 1 VCL Requiere de tratamiento térmico adicional de temple y revenido. No requiere tratamiento térmico adicional (pues ya vienen bonificados con la dureza necesaria).

19 Dureza (HRC) ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS VCN VCL H Profundidad de temple (mm)

20 PLANTA DE TRATAMIENTOS TERMICOS - LIMA

21 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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.

22 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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 ( kg/mm 2 ).

23 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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.

24 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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.

25 ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES

26 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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

27 PROCESOS DE CEMENTACIÓN T C B Mantenimiento C A AIRE TEMPLE REVENIDO D CEMENTACION Tiempo t C C C C C C C C A B C D

28 ACEROS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS PROCESOS DE CEMENTACIÓN

29 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.

30 TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Tipos La práctica identifica dos tipos fundamentales: Tratamiento Sub-Cero: Ligero a temperaturas del orden de -80ºC. Tratamiento Criogénico: Profundo a temperaturas del orden de -190ºC.

31 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

32 TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas

33 TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas CONVENCIONAL CON SUB-CERO DUREZA HRC: DUREZA HRC: Acero BÖHLER K100

34 TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas 840 CORTES 6926 CORTES CONVENCIONAL SIN SUB-CERO CON SUB-CERO Acero: BÖHLER K100

35 ACEROS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS PROCESO SUB-CERO AUMENTA DUREZA ELEVA RESISTENCIA AL DESGASTE T C TEMPLE INCREMENTA ESTABILIDAD DIMENSIONAL MAYOR RESISTENCIA A LA FATIGA DISMINUYE LAS TENSIONES RESIDUALES REVENIDO SUB-CERO Tiempo t

36 ACEROS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS 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.

37 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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.

38 NITRURACIÓN EN BAÑO DE SALES: TENIFER TOTAL DE CAPA NITRURADA Tenifer 580 oc Capa nitrurada total en mm 1 0,8 0,6 0,4 0,2 E 920 V Cr4 V CrV4 E 115 V 155 W 302 K 100 GG A , Tiempo de tratamiento en horas

39 NITRURACIÓN EN BAÑO DE SALES: TENIFER 1200 DISTRUBUCIÓN DE DUREZA Tenifer 580 o C, 2 horas Dureza Vickers HV0,3 kg/mm K W 302 V GG V ,1 0,2 0,3 0,4 Profundidad de penetración mm 0,5

40 Resistencia a la fatiga INCREMENTO DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA C45N 500 Probeta entallada =2. = 10/7mm N/mm min TF1 AB1 (400 C) W + Lapeado 20min AB1 W 300 Estado Natural 200 Recubrimiento de cromo Ciclos

41 RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Condiciones de ensayo: eje, tiempo (h) en pulg. Área superficial corroída ASTM B Niebla salina h 75 72h 88h 72h Cromo duro Niquelado Temperatura de superficie 336h 88h 88h 336h Nitruración TENIFER

42 ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS 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 distensionadas y limpias.

43 PLANTA DE TRATAMIENTOS TERMICOS - LIMA APLICACIONES

44 AMUTIT S (BOEHLER K460)

45 AMUTIT S (BOEHLER K460) ESPECIAL K (BOEHLER K100)

46 VCN (BOEHLER V155) ANT. 316L (BOEHLER A200)

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53 Para buscar cualquier información:

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