Análisis del comportamiento al desgaste abrasivo en el recubrimiento 140MXC-560AS producido mediante termo aspersión por arco eléctrico
En Colombia, la entidad encargada de velar por la reparación y mantenimiento de las unidades de combate oceánicas y fluviales pertenecientes a la Armada Nacional es la Corporación de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la Industria Naval, Marítima Fluvial de Colombia “COTECMAR” la cual por me...
- Autores:
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Ospina Villa, Diego Alejandro
Beltran Solano, Nathalia Andrea
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2015
- Institución:
- Universidad Libre
- Repositorio:
- RIU - Repositorio Institucional UniLibre
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- oai:repository.unilibre.edu.co:10901/22635
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10901/22635
- Palabra clave:
- Aspersión térmica
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Desgaste abrasivo
Recubrimiento 140MXC-560AS
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En Colombia, la entidad encargada de velar por la reparación y mantenimiento de las unidades de combate oceánicas y fluviales pertenecientes a la Armada Nacional es la Corporación de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la Industria Naval, Marítima Fluvial de Colombia “COTECMAR” la cual por medio de diversos convenios con instituciones educativas busca maneras de hacer que sus procesos de reparación y mantenimiento sean cada vez más efectivos debido a los fuertes ambientes de desgaste y corrosión a los cuales se ven sometidas las unidades en el ejercicio de su función. Es por esta razón que se está buscando con la utilización de técnicas no convencionales, como la aspersión térmica, y principalmente con la técnica por arco eléctrico, optimizar el proceso y hacerlo eficiente en miras de obtener la mejor relación costo/beneficio para COTECMAR, la Armada Nacional y la industria en que se apliquen estos procesos. En el presente trabajo se produjeron recubrimientos a base de hierro con el fin de mejorar la respuesta de materiales estructurales como el acero ASTM A36 como sustrato de aplicación de los recubrimientos, los cuales están compuestos por capas simultáneas de alambre nanocompuesto (140MXC) y acero inoxidable (560AS) mediante un equipo de aspersión térmica por arco, con variables eléctricas de voltaje y amperaje y parámetros de proyección ( presión de aire primario y presión de aire secundario), definidos previamente y relacionados mediante un diseño experimental factorial 3k , para encontrar la relación entre estas variables y el comportamiento de los recubrimientos ante condiciones fuertes de desgaste. Se realizó el análisis de pérdida volumétrica de material mediante el ensayo de desgaste ASTM G-65 y posterior a esto un estudio estructural del recubrimiento para determinar espesores y conformación de capas, así como ensayo de microdureza Vickers y microscopía óptica metalográfica con el objetivo de determinar las propiedades de los recubrimientos y realizar un análisis del comportamiento morfológico del desgaste. |
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Pérez Cepeda, Jaime AndrésRojas Molano, Héctor FernandoOspina Villa, Diego AlejandroBeltran Solano, Nathalia AndreaBogotá2022-06-06T15:14:36Z2022-06-06T15:14:36Z2015https://hdl.handle.net/10901/22635En Colombia, la entidad encargada de velar por la reparación y mantenimiento de las unidades de combate oceánicas y fluviales pertenecientes a la Armada Nacional es la Corporación de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la Industria Naval, Marítima Fluvial de Colombia “COTECMAR” la cual por medio de diversos convenios con instituciones educativas busca maneras de hacer que sus procesos de reparación y mantenimiento sean cada vez más efectivos debido a los fuertes ambientes de desgaste y corrosión a los cuales se ven sometidas las unidades en el ejercicio de su función. Es por esta razón que se está buscando con la utilización de técnicas no convencionales, como la aspersión térmica, y principalmente con la técnica por arco eléctrico, optimizar el proceso y hacerlo eficiente en miras de obtener la mejor relación costo/beneficio para COTECMAR, la Armada Nacional y la industria en que se apliquen estos procesos. En el presente trabajo se produjeron recubrimientos a base de hierro con el fin de mejorar la respuesta de materiales estructurales como el acero ASTM A36 como sustrato de aplicación de los recubrimientos, los cuales están compuestos por capas simultáneas de alambre nanocompuesto (140MXC) y acero inoxidable (560AS) mediante un equipo de aspersión térmica por arco, con variables eléctricas de voltaje y amperaje y parámetros de proyección ( presión de aire primario y presión de aire secundario), definidos previamente y relacionados mediante un diseño experimental factorial 3k , para encontrar la relación entre estas variables y el comportamiento de los recubrimientos ante condiciones fuertes de desgaste. Se realizó el análisis de pérdida volumétrica de material mediante el ensayo de desgaste ASTM G-65 y posterior a esto un estudio estructural del recubrimiento para determinar espesores y conformación de capas, así como ensayo de microdureza Vickers y microscopía óptica metalográfica con el objetivo de determinar las propiedades de los recubrimientos y realizar un análisis del comportamiento morfológico del desgaste.Universidad Libre – Facultad de Ingeniería -- Ingeniería MecánicaIn Colombia, the entity in charge of ensuring the repair and maintenance of the ocean and river combat units belonging to the National Navy is the Science and Technology Corporation for the Development of the Naval, Maritime and River Industry of Colombia "COTECMAR" which Through various agreements with educational institutions, it seeks ways to make its repair and maintenance processes more and more effective. due to the strong environments of wear and corrosion to which the units are subjected in the exercise of their function. It is for this reason that the use of unconventional techniques, such as thermal spraying, and mainly the electric arc technique, is being sought to optimize the process and make it efficient in order to obtain the best cost/benefit ratio for COTECMAR, the National Navy and the industry in which these processes are applied. In the present work, iron-based coatings were produced in order to improve the response of structural materials such as ASTM A36 steel as a substrate for applying the coatings, which are composed of simultaneous layers of nanocomposite wire (140MXC) and stainless steel. (560AS) by means of an arc thermal spray equipment, with electrical variables of voltage and amperage and projection parameters (primary air pressure and secondary air pressure), previously defined and related through a 3k factorial experimental design, to find the relationship between these variables and the behavior of the coatings under strong wear conditions. The analysis of volumetric loss of material was carried out by means of the ASTM G-65 wear test and, after this, a structural study of the coating to determine thickness and conformation of layers, as well as Vickers microhardness test and metallographic optical microscopy with the objective of determining the properties of the coatings and carry out an analysis of the morphological behavior of wear.PDFhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aspersión térmicaArco eléctricoDesgaste abrasivoRecubrimiento 140MXC-560ASMetalografíaThermal sprayElectric arcAbrasive wearCoating 140MXC-560ASMetallographyIngeniería mecánicaAnálisis del comportamiento al desgaste abrasivo en el recubrimiento 140MXC-560AS producido mediante termo aspersión por arco eléctricoTesis de Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fDALLAIRE, S. et al. (Junio de 1995). Abrasion Wear Resistance of ArcSprayed Stainless Steel and Composite Stainless Steel Coatings. Journal of Thermal Spray TechnologyBAO, J.; NEWKIRK, J.W. y BAO, S. (10 de Febrero de 2004). WearResistant WC Composite Hard Coatings by Brazing. ASM International , 5.MACHIO, C.N.; et al. (30 de octubre de 2004). Performance of WC-VC-Co Thermal Spray Coatings in Abrasion and Slurry Erosion Tests. WEAR , 9CAICEDO, Holman; VALDÉS Jairo y Coronado Jairo. (2005). Caracterización de Recubrimientos Duros frente al Desgaste Abrasivo a Tres cuerposGUILERMANY, J.M.; et al. (Agosto de 2008). Caracterización de las propiedades de resistencia a la oxidación y desgaste de recubrimientos de proyección térmica de alta velocidad para la protección de incineradoras de residuos sólidos urbanos. Revista de Metalurgia , 9HAN, Min-Su; et al. (10 de Marzo de 2011). Effects of Thickness of Al Thermal Spray Coating for STS 304. (ELSEVIER, Ed.) Transactions of Nonferrous Metals Society if China , 5Grupo Social y Empresarial de la Defensa. (2009). Estudio de Caracterización de Recubrimientos Producidos por Proyección Térmica. En COTECMAR, Recuperación de Piezas Metálicas por Proyección Térmica (pág. 277). CartagenaDIMATÉ, L.M. et al. (2010). RECUBRIMIENTOS PRODUCIDOS POR PROYECCIÓN TÉRMICA POR ARCO PARA APLICACIONES EN LA INDUSTRIA NAVAL. En D. d. Universidad Nacional de Colombia. BogotáLEÓN, Lisys Margarita. (2010). Optimización de Parámetros en la Fabricación de Cuchillas Trozadoras. Medellín: Universidad Nacional de Colombia Sede MedellínAL ASKANDARANI, A. et al. (2010). Arc Spraying of Nano-Structured Wire Carbon Steel: Examination of Coating Microestructures. International Conference on Advances in Materials and Procesing Technologies , 7BARLETTA M. (16 de Junio de 2011). Dry Sliding Wear Response of Some Industrial Powder Coatings. Tribology International , 15MARANHO, O.; RODRIGUEZ, D; y SINATORA, A. (26 de Agosto de 2011). Mass Loss and Wear Mechanisms of HVOF-Sprayed Multicomponent White 71 Cast Iron Coatings. (ELSEVIER, Ed.) WEAR an International Journal on the Schience and Technology of Friction, Lubrication and Wear , 6LIMA, Carlos; SOUZA, Natália y CAMARGO Flávio. (14 de Mayo de 2012). Study of Wear and Corrosion Performance of Thermal Sprayed Engineering Polymers. Surface & Coatings Technology , 4SÁ BRITO, V.R.S.; et al. (15 de Mayo de 2012). Corrosion Resistance and Characterization of Metallic Coatings Deposited by thermal Spray on Carnon Steel. Materials and Design , 7LOPEZ, Edwin. (2012). Resistencia a la Corrosión y al Desgaste de Recubrimientos de 140MXC-530AS y 140MXC-560AS sobre Acero AISI/SAE 4340 Usando la Técnica de Proyección Térmica por Arco. En U. N. Ingeniería.. BogotáINTERNATIONAL, A. (1992). ASM metals handbook: Friction, Lubrication and Wear Technology (Vol. 18). United States of America: ASM INTERNATIONALAndes, A.-U. d. (2009). Control de la Corrosión. Bogotá D.CPEREZ, J. (2011). INFLUENCIA DE LA MICROESTRUCTURA EN EL COMPORTAMIENDO A DESGASTE ABRASIVO EVALUADO BAJO NORMA ASTM G-65 DE DEPÓSITOS DE SOLDADURA ANTIDESGASTE APLICADOS SOBRE SUSTRATOS DE ACERO DE BAJA ALEACIÓN Y BAJO CARBONO. Bogotá D.C.: Universidad Nacional de ColombiaGEDZEVICIUS, A. (2008). Analysis of Wire Arc Spraying Process Variables on Coatings Properties. Journal of Thermal Spray TechnologyDIMATE, L. (2011). Electric Arc Spray Coatings for The Naval Industry. Ship Science and Technology , 4ASTM G65-10 Standard. “STANDARD TEST METHOD FOR MEASURING ABRASION USING THE DRY SAND/RUBBER WHEEL APPARATUS”, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2010. DOI:10.1520/G0065-04R10, www.astm.org; 5pEutronic, Eutronic arc 560 wire, Eutronic, Editor. 2007: Menomonee Falls. p.2Praxair, T.a., Nanocomposite wire 140 MXC. 2006. p. 5MONTGOMERY, D. (2006). Diseño de ExperimentosTYLCZAK, J. (1992). ASM Handbook, Friction, Lubrication and Wear Technology (Vol. 18). ASM InternationalASM Handbook, Thermal Spray Technology. ASM InternationalVALDEZ, Alberto. (2010). Estudio experimental del fenómeno de erosión seca empleando partículas abrasivas de silica sobre aceros herramentales. En escuela superior de ingeniería mecánica y eléctrica. MéxicoVázquez, A. González, J (2000). Ciencia e Ingeniería de la superficie de los materiales metálicos. Consejo Superior de Investigaciones CientíficasSTACHOWIAK, G. (2006). Wear-Materials, Mechanisms and PRactice (Vol. 1). Southern Gate: John Wiley & Sons LtdDavis J. R.(2001) Surface Engineering for Corrosion and Wear Resistance. ASM InternationalBHUSHAN B. (2013). Principles and Applications of Tribology. Ed WileyBRAUNOVIC, M. KONCHITS, V. MYSHKIN, K.(2007) Fundamentals, Applications and Technology. Taylor & francis bookCHAVEZ F. Tribología: Ciencia y técnica para el mantenimiento. Limusa, Mexico D.CMELLOR, B. (2009). Surface Coatings for Protection Against Wear. Cambridge: Woodhead PublishingLASERN, J. (1975). 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Capítulo 19Eutronic, Eutronic arc 530 wire, Eutronic, Editor. 2007: Menomonee Falls. p. 2ASTM E407 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys. 2007Praxair, T.a., Nanocomposite wire 140 MXC. 2006. p. 5ASM, Handbook of thermal spray technology. 2004Pasandideh-Fard, M., et al., Splat Shapes in a Thermal Spray Coating Process: Simulations and Experiments. Journal of Thermal Spray Technology, 2002. 11(2)R. Norton. “Coeficiente de desgaste” en Diseño de Máquinas, 4 edición., vol. 1, Ed. 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