[Maestro en Materiales Metálicos Práctica] Solución de la edición 34

1. Dibuje el diagrama de proceso de tratamiento criogénico y escriba 5 ventajas del tratamiento criogénico.
※ Diagrama de proceso

◑ Se utiliza hielo seco + alcohol (-78 °C) o nitrógeno líquido (-196 °C) como refrigerante, y se realiza inmediatamente después del temple antes del revenido. La temperatura de tratamiento se mantiene entre 60 y 80 °C, y el tiempo de retención es de 30 minutos por cada 25 mm.

※ Ventajas del tratamiento criogénico
◑ Martensita de austenita residual
◑ Mejora de las propiedades mecánicas del acero inoxidable
◑ Fortalecer el acero
◑ Prevención de la deformación por envejecimiento
◑ Prevención de la distorsión dimensional

2. Explique qué es el límite de fatiga.
◑ El valor máximo de la carga entre las tensiones que no causan la falla permanente del material incluso cuando una carga repetida actúa sobre el material.

3. Escriba el nombre de la microestructura cuando el acero al 75% de Ni se trata térmicamente durante 48 a 120 horas y luego se revenido.

4. Escriba 5 características del temple por alta frecuencia.
◑ Calentamiento y enfriamiento rápidos
Es posible un calentamiento muy rápido, y el proceso de enfriamiento rápido acorta el ciclo de tratamiento térmico, lo que aumenta la productividad.
◑ Control preciso del tratamiento térmico
Es posible endurecer solo las partes necesarias con precisión mientras se mantienen las propiedades de las otras partes.
◑ Eficiencia energética
Dado que se realiza mediante la transferencia directa de calor, la pérdida de energía es pequeña y la eficiencia energética es alta.
◑ Mejora de la calidad de la superficie
El proceso de endurecimiento superficial aumenta la resistencia al desgaste de la pieza y garantiza una larga vida útil.
◑ Ambiente de trabajo limpio y seguro
Dado que no se utilizan llamas ni gases nocivos, el entorno de trabajo es más limpio y seguro.
◑ Fácil integración con la automatización
Se puede integrar fácilmente con sistemas automatizados, lo que permite una aplicación eficiente en procesos de producción a gran escala.

5. Explique el método no destructivo para la inspección de microgrietas superficiales en el bloque del motor de un automóvil y la razón.
◑ Método de penetración fluorescente
◑ Porque es posible inspeccionar incluso especímenes con formas complejas y se pueden encontrar grietas finas.

6. Cuando se prueba la inclusión no metálica por el método de intersección, la cantidad de puntos de rejilla en el vidrio en el campo de visión (p) es 20 en horizontal y 20 en vertical, la cantidad de puntos centrales de rejilla ocupados por la inclusión no metálica (n) es 48 y el campo de visión (f) es 40. Calcule el porcentaje de área (limpieza).
◑ Fórmula de cálculo
d = n / (p * f) = 48 / (20 * 20 * 40) * 100 = 0.3%
Porcentaje de área (limpieza) = Número de puntos centrales de la cuadrícula / (Número de puntos de la cuadrícula horizontal y vertical x Número de campos de visión)

7. En la dureza Brinell, ¿qué significa 10/3000/30?
◑ 10: Diámetro del penetrador
◑ 3000: Carga de prueba
◑ 30: Tiempo de prueba

8. ¿Cuál es el método de inspección no destructivo que es bueno para detectar la laminación pero no es fácil detectar defectos circulares como los poros?
◑ Inspección por ultrasonidos

9. Escriba 5 tipos de segregación que aparecen en el método de impresión de azufre.
◑ Segregación normal (Sn)
◑ Segregación inversa (Si)
◑ Segregación lineal (Sl)
◑ Segregación puntual (Sd)
◑ Segregación central (Sc)

10. Escriba los tipos de métodos de magnetización en la inspección magnética y explique cada uno de ellos.
◑ Método de paso de corriente axial
Se hace pasar corriente directamente a través del espécimen en la dirección axial y se utiliza el campo magnético circular generado alrededor de la corriente para magnetizar el espécimen.
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◑ Método de sonda
Un método que hace pasar corriente concentrada entre dos puntos cerca de la superficie del espécimen aplicando dos electrodos a la parte local del espécimen para formar un campo magnético circular necesario y realizar la inspección.
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◑ Método de paso de corriente transversal
Un método de magnetización que hace pasar corriente directamente a través del espécimen en una dirección perpendicular al eje del espécimen.
Los defectos en la dirección perpendicular al eje son los más fáciles de detectar, y los defectos en la dirección axial son difíciles de detectar.

11. El método de nitruración es 2NH3 → (2N) + (3H3), y el método de carburación sólido utiliza un agente de carburación sólido de 60% de carbón + 30% ( ) + 16% de NaCO3 para endurecer la superficie. Escriba el contenido que falta en el espacio en blanco.
◑ 30% BaCO3

12. ¿Qué tipo de acero tiene buena maquinabilidad?
◑ Acero de fácil mecanizado

13. El aumento del microscopio es 100 veces y el área de la micrografía es 5000 mm2. Calcule el tamaño de grano según el método de Heyn.

14. Calcule la profundidad máxima de la capa endurecida cuando se realiza una carburación gaseosa a 630 °C durante 5 horas en condiciones estándar.

15. Escriba 3 factores que influyen en la curva S del tratamiento térmico del acero.
◑ Esfuerzo
◑ Segregación
◑ Temperatura de calentamiento
◑ Elemento de aleación
◑ Velocidad de calentamiento

16. Escriba 5 características de los metales.
※ Propiedades físicas
◑ Existe en forma sólida a temperatura ambiente
◑ Tiene un alto punto de fusión y una alta resistencia.
◑ Tiene una densidad específica y generalmente es pesado.
◑ Tiene una excelente conductividad térmica y eléctrica.
◑ Requiere mucho tiempo de procesamiento, equipos y costos.
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※ Propiedades mecánicas
◑ Tiene una excelente dureza y resistencia al desgaste.
◑ Tiene buena fundibilidad y es posible recuperar la aleación.

17. Escriba 3 razones por las que la martensita se endurece durante la transformación.
◑ Debido al aumento de la tensión interna debido a la formación de deslizamiento en la red atómica.
◑ Debido a la precipitación de carbono en la red y Fe3C como cementita, formando una superred.
◑ Debido al cambio de volumen por transformación sin difusión.

18. Escriba el número de superficie (x).