Diseño y construcción de un horno al vacio para tratamientos térmicos

Abstract

The need to venture into new industrial processes, to go hand in hand with metallurgical innovation, arises the idea from the steel materials research group (GMS) to design and build a vacuum furnace for thermal treatments where it will contribute to the growth and academic training of the future metallurgical engineer. Thermal treatments as an important branch of physical metallurgy where observe the variation of mechanical, physical and micro-constituent properties after a treatment, thanks to this we can have materials for the desired uses. These treatments are normally conventional, however, in this project we sought to leave an input of work for future innovation treatments at the metallurgy school. Vacuum furnaces for thermal treatments are beginning to have an important boom today, it is based on the principle of having a chamber clean of impurities where with a vacuum pump reach minimum pressures of 10-2, 10-3 to 10 -5 mbar cleaning is done for a certain time and then it is brought to the desired temperature to carry out the desired treatment: hardening, tempering or annealing. In this project there are many expectations, due to the great use that can be had for both undergraduate areas and for master's and doctorate studies. The AISI-SAE 1045 steel specimen used as a sample for the thermal treatment of quenching improved its hardness in 5 points of hardness Rockwell C with the thermal treatment of quenching in vacuum compared to the same specimen of steel AISI-SAE 1045, performing conventional tempering and using the same variables.

Las necesidad de incursionar en nuevos procesos industriales y de ir a la par de la innovación metalúrgica, surge la idea desde el grupo de investigación de materiales siderúrgico (GMS) de diseñar y construir un horno al vacío para tratamientos térmicos donde se aportara al crecimiento y formación académica de los futuros ingenieros metalúrgicos. Los tratamientos térmicos como rama importante de la metalurgia física donde observar la variación de las propiedades mecánicas, físicas y de micro constituyente después de realizar un tratamiento térmico, gracias a esto podemos tener materiales para los usos deseados. Estos tratamientos normalmente son convencionales, sin embargo en este proyecto se buscó dejar un insumo de trabajo para tratamientos de innovación a futuro en la escuela de metalurgia. Los hornos al vacío para tratamientos térmicos están empezando a tener un auge importante hoy en día, se parte del principio de tener una cámara limpia de impurezas donde con una bomba al vacío se llegan a presiones mínimas de 10-2, 10-3 hasta 10-5 mbar se hace limpieza por un tiempo determinado y posteriormente se lleva a la temperatura deseada para realizar el tratamiento deseado temple, revenido o recocido. En este proyecto se tienen muchas expectativas, debido al gran uso que se puede tener tanto para áreas de pregrado como para estudios de maestría y de doctorado. La probeta de acero AISI-SAE 1045 usada como muestra para el tratamiento térmico de temple mejoro en cuanto a su dureza en 5 puntos de dureza Rockwell C con el tratamiento térmico de temple en vacío en comparación de una misma probeta de acero AISI-SAE 1045, realizando el temple convencional y utilizando las mismas variables.