Evaluación de la resistencia al desgaste abrasivo de acero AISI 1020 cementado con tres tipos de residuos agrícolas (tusa de maíz, cáscara de maíz, cáscara de café)

En el siguiente informe, se realiza el estudio del desgaste abrasivo, basado en la norma ASTM G-65 en aceros de bajo carbón AISI SAE 1020 cementados con diferentes carbonos orgánicos como: la cáscara de maíz, tusa de maíz, cáscara de café el tamo de arroz y con carbono vegetal. Las probetas para est...

Full description

Autores:: Taquemiche Beltrán, Juan David

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2023

Institución:: Universidad de Ibagué

Repositorio:: Repositorio Universidad de Ibagué

Idioma:: spa

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description	En el siguiente informe, se realiza el estudio del desgaste abrasivo, basado en la norma ASTM G-65 en aceros de bajo carbón AISI SAE 1020 cementados con diferentes carbonos orgánicos como: la cáscara de maíz, tusa de maíz, cáscara de café el tamo de arroz y con carbono vegetal. Las probetas para estudiar se dividen en los siguientes aspectos: son probetas con dimensiones de 7mm a 10mm de espesor y con una altura aproximada de 76mm y 25mm de ancho; Se estudia la dureza superficial, la dureza transversal de las probetas para analizar la estructura del acero y la profundidad de la capa cementada en las probetas, un objetivo del documento es concluir cuál de los materiales orgánicos aportadores de carbono presenta mejor resistencia al desgaste abrasivo. Encontrando resultados de que el material orgánico utilizado para la cementación de probetas de acero AISI 1020 que mejor resultados en: dureza superficial es el cementado con carbono vegetal con un promedio de dureza de 31,75HRC, en brindar micro dureza fueron los aceros cementados con cáscara de café con una dureza promedio de 27,48HRC, la cementación que tuvo mayor profundidad o tamaño de la capa fue el acero cementado con cáscara de café con una profundidad de 1306,61µm y por último el material que mejor comportamiento arrojó a la resistencia del desgaste abrasivo bajo la norma ASTM G-65 fue el acero cementado con tamo de arroz con una pérdida de 1,2864g, el desgaste abrasivo se realiza bajo el procedimiento B de la norma ASTM G-65, que consta de un tiempo de 10 minutos, la rueda debe de tener una velocidad de 200 rpm, el peso o la fuerza ejercida es de 130N y con un flujo de arena entre 300g a 400g.
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spelling	Perez Ruiz, Eduardo Albertodf2fe5ec-7f4d-4ed0-9f47-b01b3dc8195f-1Taquemiche Beltrán, Juan David26de952d-ff46-4c03-8850-0870686117ee-1Llano Martinez, Jorge Fredy4372adc0-fe34-4cc8-8974-f073e578891e-12023-10-30T21:51:23Z2023-10-30T21:51:23Z2023En el siguiente informe, se realiza el estudio del desgaste abrasivo, basado en la norma ASTM G-65 en aceros de bajo carbón AISI SAE 1020 cementados con diferentes carbonos orgánicos como: la cáscara de maíz, tusa de maíz, cáscara de café el tamo de arroz y con carbono vegetal. Las probetas para estudiar se dividen en los siguientes aspectos: son probetas con dimensiones de 7mm a 10mm de espesor y con una altura aproximada de 76mm y 25mm de ancho; Se estudia la dureza superficial, la dureza transversal de las probetas para analizar la estructura del acero y la profundidad de la capa cementada en las probetas, un objetivo del documento es concluir cuál de los materiales orgánicos aportadores de carbono presenta mejor resistencia al desgaste abrasivo. Encontrando resultados de que el material orgánico utilizado para la cementación de probetas de acero AISI 1020 que mejor resultados en: dureza superficial es el cementado con carbono vegetal con un promedio de dureza de 31,75HRC, en brindar micro dureza fueron los aceros cementados con cáscara de café con una dureza promedio de 27,48HRC, la cementación que tuvo mayor profundidad o tamaño de la capa fue el acero cementado con cáscara de café con una profundidad de 1306,61µm y por último el material que mejor comportamiento arrojó a la resistencia del desgaste abrasivo bajo la norma ASTM G-65 fue el acero cementado con tamo de arroz con una pérdida de 1,2864g, el desgaste abrasivo se realiza bajo el procedimiento B de la norma ASTM G-65, que consta de un tiempo de 10 minutos, la rueda debe de tener una velocidad de 200 rpm, el peso o la fuerza ejercida es de 130N y con un flujo de arena entre 300g a 400g.In the following report, the study of abrasive wear is carried out, based on the ASTM G-65 standard in AISI SAE 1020 low carbon steels cemented with different organic carbons such as: corn husk, corn cob, coffee husk, chaff of rice and with vegetable carbon. The test tubes to be studied are divided into the following aspects: they are test tubes with dimensions from 7mm to 10mm thick and with an approximate height of 76mm and 25mm width; The superficial hardness, the transverse hardness of the specimens are studied to analyze the structure of the steel and the depth of the cemented layer in the specimens, one objective of the document is to conclude which of the organic carbon-contributing materials presents the best resistance to abrasive wear. Finding results that the organic material used for the cementation of AISI 1020 steel specimens that best results in: superficial hardness is the one cemented with vegetable carbon with an average hardness of 31.75HRC, in providing micro hardness were the steels cemented with shell of coffee with an average hardness of 27.48HRC, the cementation that had the greatest depth or size of the layer was the cemented steel with coffee husk with a depth of 1306.61µm and finally the material that showed the best behavior to the resistance of the abrasive wear under the ASTM G-65 standard was the steel cemented with rice flakes with a loss of 1.2864g, the abrasive wear is carried out under procedure B of the ASTM G-65 standard, which consists of a time of 10 minutes , the wheel must have a speed of 200 rpm, the weight or force exerted is 130N and with a flow of sand between 300g to 400gPregradoIngeniero MecánicoINDICE DE CONTENIDO RESUMEN 12 INTRODUCCIÓN 14 CAPÍTULO 1: OBJETIVOS 16 1 OBJETIVO GENERAL 16 1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 16 CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO Y REVISIÓN DE LA LITERATURA 17 2.1 ACEROS 17 2.1.1 Acero al carbono 17 Los aceros de muy bajo carbono 17 Los aceros de bajo contenido de carbono 17 Los aceros de mediano carbono 17 Los aceros de alto contenido de carbono 18 2.2 TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS 18 2.2.1 Cementación: 18 Cementación sólida. 18 Ventajas de la cementación solida 18 Desventajas de la cementación solida 19 2.3 TRATAMIENTO TÉRMICO TIPO TEMPLE 20 2.4 TRATAMIENTO TÉRMICO NORMALIZADO: 21 2.5 TRATAMIENTO TÉRMICO REVENIDO: 21 2.6 DESGASTE 22 2.6.1 Desgaste adhesivo 22 2.6.2 Desgaste abrasivo 22 2.6.2.1 Clasificación del desgaste abrasivo 23 2.6.3 Desgaste por cavitación 25 2.6.4 Desgaste por fatiga 25 2.6.5 Desgaste por erosión 25 2.6.6 Desgaste por fretting 26 2.6.7 Relación de las propiedades químicas y mecánicas con el desgaste y estudios anteriores 26 CAPÍTULO 3: MATERIALES Y EQUIPOS 29 CORTADORA METALOGRÁFICA Q-3A 29 PULIDORA METALOGRÁFICA PRAZIS GP-2 GRINFER POLISHER 29 MICROSCOPIO METALÚRGICO BX51M 30 SOFTWARE STREAM BASIC. 30 EQUIPO PARA REALIZAR MACRO DUREZAS 31 EQUIPO PARA MICRO DUREZAS 31 BALANZA GRAMERA DE ALTA PRECISIÓN FA-2104 32 BANCO DE DESGASTE ABRASIVO BASADO EN LA NORMA G-65 ELABORADO EN LA UNIVERSIDAD DE IBAGUÉ. 32 DISCOS CEMENTADOS CON TUSA DE MAÍZ, CÁSCARA DE MAÍZ Y CÁSCARA DE CAFÉ. 33 CAPÍTULO 4: PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS 36 4.1 CARACTERÍSTICA DEL ACERO 1020 36 4.2 DUREZA 36 Disco AISI 1020 en estado comercial 36 Discos de acero AISI 1020 cementados con cáscara de maíz. 37 Discos de acero AISI 1020 cementados con Tusa de maíz. 38 Discos de acero AISI 1020 cementada con cáscara de café. 38 Disco de acero AISI 1020 cementada con tamo de arroz. 39 Disco de acero AISI 1020 cementada con carbono vegetal. 39 4.3 PROFUNDIDAD DE LA CAPA DE CEMENTACIÓN Y LAS DUREZAS TRANSVERSALES 41 Probetas 1020 cementadas con cáscara de maíz 42 Probetas 1020 cementadas con tusa de maíz 48 Probetas 1020 cementadas con cáscara de café 53 Probetas 1020 cementadas con Tamo de arroz 58 Probetas 1020 cementadas con carbono vegetal 60 4.3 DESGASTE ABRASIVO BAJO LA NORMA ASTM G-65 62 Probetas cementadas con cáscara de maíz 67 Probetas cementadas con tusa de maíz 68 Probetas cementadas con cáscara de café 69 Probetas cementadas con Tamo de Arroz 71 Probeta cementada con carbono vegetal 72 CAPÍTULO 5: ANÁLISIS DE RESULTADOS 74 CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES 76 CAPÍTULO 7: REFERENCIAS 77 REFERENCIAS 77 CAPÍTULO 8. ANEXOS 8287 páginasapplication/pdfTaquemiche Beltran, J D. (2023). Evaluación de la resistencia al desgaste abrasivo de acero AISI 1020 cementado con tres tipos de residuos agrícolas (tusa de maíz, cáscara de maíz, cáscara de café) [Trabajo de grado. Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/3913https://hdl.handle.net/20.500.12313/3913spaUniversidad de IbaguéFacultad de IngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaFederación de Enseñanza de CC.OO. de Andalucia. (2011). Tratamientos termoquimicos. revista digital para profesionales de la enseñanza. Obtenido de https://www.feandalucia.ccoo.es/docuipdf.aspx?d=8426&s=1Alcántara Alza, V. (September de 2020). Cyanide in salt bath applied to ASTM A-517 Steel: effects on Hardness, Wear and Microstructure. International Journal of Recent technology and Engineering (IJRTE), 9. 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Ibagué: Universidad de Ibagué.info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acero AISI 1020 - Desgaste abrasivo - ResistenciaDesgaste abrasivo - Acero AISI 1020CarbonosCementaciónDesgaste abrasivoDurezaMetalografíaASTM G-65CarbonsCementationAbrasive wearHardnessMetallographyEvaluación de la resistencia al desgaste abrasivo de acero AISI 1020 cementado con tres tipos de residuos agrícolas (tusa de maíz, cáscara de maíz, cáscara de café)Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionPublicationLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8134https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/2ec541a6-db71-46a8-aef3-1d17639bd2b0/download2fa3e590786b9c0f3ceba1b9656b7ac3MD52TEXTTrabajo de grado.pdf.txtTrabajo de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain101564https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/e0a4e01b-f155-4286-a21d-9d60ff00c617/download0eb9b1047d5a92bc432e1c5cadb843fbMD58Autorización para la publicación de documentos en el repositorio institucional.pdf.txtAutorización para la publicación de documentos en el repositorio institucional.pdf.txtExtracted texttext/plain3786https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/d0e53e4f-ecca-46e7-a8c8-491d36920042/downloadb2c4a3cf2f3a67f700a39c7cb36da690MD510Formato de autorización.pdf.txtFormato de autorización.pdf.txtExtracted texttext/plain3786https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/e69245fc-09a7-418c-acd7-b455ae1fa457/downloadb2c4a3cf2f3a67f700a39c7cb36da690MD512THUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6687https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/d274b4b1-fb3d-4ca0-ab43-d358a18e6e6b/downloadd8fb6f368948d135dd93841d3e9040d4MD59Autorización para la publicación de documentos en el repositorio institucional.pdf.jpgAutorización para la publicación de documentos en el repositorio institucional.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13829https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/eff53183-f385-41a8-893e-232f9114fde5/download0256b25cc9e82b678c58885a086d997bMD511Formato de autorización.pdf.jpgFormato de autorización.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13829https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/6a0d48fa-2725-4cc5-9f26-8be023ff399d/download0256b25cc9e82b678c58885a086d997bMD513ORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfapplication/pdf9244417https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/fc1acd7a-be97-4a05-b08b-d04883c86233/downloadc713d960e38ea01d584838b8e2f4c378MD56Formato de autorización.pdfFormato de autorización.pdfapplication/pdf159065https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/cd44e931-868d-4fb1-820c-8b8136f18676/downloadf408b3d404d9cd709911556b193c0536MD5720.500.12313/3913oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/39132024-04-05 03:00:59.114https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/https://repositorio.unibague.edu.coRepositorio Institucional Universidad de Ibaguébdigital@metabiblioteca.comQ3JlYXRpdmUgQ29tbW9ucyBBdHRyaWJ1dGlvbi1Ob25Db21tZXJjaWFsLU5vRGVyaXZhdGl2ZXMgNC4wIEludGVybmF0aW9uYWwgTGljZW5zZQ0KaHR0cHM6Ly9jcmVhdGl2ZWNvbW1vbnMub3JnL2xpY2Vuc2VzL2J5LW5jLW5kLzQuMC8=

Evaluación de la resistencia al desgaste abrasivo de acero AISI 1020 cementado con tres tipos de residuos agrícolas (tusa de maíz, cáscara de maíz, cáscara de café)

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