g - Universidad Nacional del Callao.

UNIVERS IDAD NACIONAL DEL CALLAO
VICE RECTORADO DE INVES TIGACIÓN
INS TITUTO DE INVES TIGACIÓN DE LA FACULTAD
DE INGENIERÍA MECÁNICA - ENERGÍA
INFORME FINAL DE INVES TIGACIÓN
“ESTUDIO DE RES IS TENCIA AL DESGASTE, POR ABRAS IÓN DE
ACEROS DE BAJA ALEACIÓN, ACEROS AL MANGANES O Y
HIERROS FUNDIDOS ALEADOS ”
AUTOR:
Ing . PABLO MAMANI CALLA
RES OLUCIÓN DE APROBACIÓN DEL PROYECTO
RES OLUCIÓN RECTORAL Nº 580 – 99 – R
(01.08.1999 al 31.07.2001)
Callao – Pe rú
2011
1
A) I N D I C E
Pág s .
A) Índice
1
B) Resumen
5
C) Introducción
6
CAPÍTULO I
D) MARCO TEÓRICO
1. Teoría de desgaste
7
1.1 Clases de desgaste
1.1.1
Desgaste por abrasión
7
8
1.1.1.1 Mecanismos de desgaste por
Abrasión
8
1.1.2
Desgaste por impacto
10
1.1.3
Desgaste por erosión
11
1.1.4
Desgaste por cavitación
11
1.1.5
Desgaste por fricción
11
1.1.6
Desgaste por corrosión
11
1.1.7
Desgaste por calor
12
1.2 Aleaciones Hierro - Carbono
12
1.2.1
Clasificación de aceros
12
1.2.2
Clasificación de hierros fundidos
14
1.2.1.1
Fundición Blanca
14
1.2.1.2
Fundición Gris
14
1.2.1.3
Fundición Nodular
14
1.2.1.4
Fundición Maleable
15
1.2.1.5 Fundiciones aleados (NIHARD)
15
1.3 Aceros de baja aleación, aceros al manganeso y hierros
y hierros fundidos aleados
15
1.3.1
15
Aceros de baja aleación
2
1.3.2
Aceros austeniticos al manganeso
15
1.3.3
Fundiciones aleadas (Nihard)
16
1.4 Microestructuras y diagrama de fase de aleaciones
Hierro Carbono
16
1.4.1
Diagrama de fase Hierro Carbono
16
1.4.2
Microestructura de aceros al carbono y de baja
Aleación
18
1.5 Producción de aceros de baja aleación, aceros al
Manganeso y Hierros fundidos
22
1.6 Tratamiento térmico de aceros
23
1.6.1
Fundamento de tratamientos térmicos
23
1.6.2
Clasificación de tratamientos térmicos
23
1.6.3
Temple de aceros
24
1.6.4
Recocido
25
1.7 Propiedades mecánicas de aceros de baja aleación
Aceros al manganeso y hierros fundidos aleados
1.7.1
Composición química y propiedades mecánicas
de aceros de baja aleación
1.7.2
25
Composición química y propiedades mecánicas
de aceros al manganeso
1.7.3
25
27
Composición química y propiedades mecánicas de
hierros fundidos aleados (Nihard)
29
CAPÍTULO II
E)
2.
MATERIALES Y MÉTODOS
Métodos
31
2.1 Materiales y métodos
2.1.1
Probeta estándar para el calibrado
2.1.2
Probeta para ensayo de abrasión Norma
2.1.3
31
31
ASTM G 65
31
Balanza digital para el pesado de los probetas
32
2.2 Equipo de ensayo de abrasión
32
2.3 Parámetros de diseño del equipo de abrasión
33
3
2.3.1
Rueda de caucho
33
2.3.2
Material abrasivo
33
2.3.3
Flujo de arena
33
2.3.4
Trasmisión del motor
33
2.3.5
Contador de revolución de rueda
33
2.3.6
Tiempo de ensayo
33
2.3.7
Fuerza aplicada
33
2.4 Partes para el diseño del equipo de abrasión
34
2.5 Cálculo para el diseño de equipo de abrasión
34
CAPÍTULO III
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL DE ENS AYO DE RES ISTENCIA A LA
ABRAS IÓN NORMA AS TM G 65
3.1 Calibración de máquina de ensayo de abrasión
38
3.2 Ensayo de abrasión de acero de baja aleación
38
3.3 Ensayo de abrasión de acero austenitico al manganeso
39
3.4 Ensayo de abrasión de hierro fundido aleado
40
3.5 Determinación de dureza de las probetas ensayadas por
Abrasión
40
CAPÍTULO IV
F)
RES ULTADO DE LOS EXPERIMENTOS REALIZADOS DE
RES ISTENCIA A LA ABRAS IÓN
4.1 Diagrama de pérdida de peso por abrasión de aceros de
baja aleación
42
4.2 Diagrama de pérdida de peso por abrasión de acero al
Manganeso
43
4.3 Diagrama de pérdida de peso por abrasión de hierro
fundido aleado (Nihard)
44
4
G)
DIS CUS IÓN DE RES ULTADOS DE RES ISTENCIAS AL
45
DES GASTE POR ABRAS IÓN
H)
REFERENCIAS EMPLEADAS
46
I)
APENDICE
48
J)
ANEXOS
52
-
Anexo Nº 1, Norma ASTM
G-65 de Ensayo de Abrasión
-
52
Anexo Nº 2
Planos de equipo de Ensayo de Abrasión
53
5
B)
La
RES UMEN
investigación consiste en estudio de resistencia al desgaste por
abrasión de aceros de baja aleación, aceros al manganeso y hierros fundidos
aleados.
Las tres aleaciones se emplean como materiales resistentes a la
abrasión. En la investigación se realiza la evaluación de resistencia al desgaste
por abrasión, empleando el equipo de ensayo de abrasión NORMA ASTM G65.
El material que presenta mayor resistencia a la abrasión es el hierro
fundido aleado, por tener mayor presencia de carburos de hierro (Cementita),
en segundo lugar se ubican los aceros al manganeso por ser aceros
autotemplables al producirse desgaste abrasivo aumenta su dureza por la
fricción producida en la muestra (probeta) entre el disco de caucho y la arena
de cuarzo. El material que presenta menor resistencia a la abrasión es el acero
de baja aleación, al someterlo a tratamiento térmico a
nta su resistencia a la
abrasión en la capa superficial.
En los aceros de baja aleación por la obtención de microestructura de
martensita y por temple aumenta el costo del acero por el tratamiento térmico
efectuado. Para realizar el ensayo de resistencia a la abrasión se diseñó y
construyó el equipo de ensayo de abrasión NORMA ASTM G65
6
C)
INTRODUCCIÓN
El desgaste por abrasión es el tipo de desgaste que p esenta mayor
incidencia en el costo de mantenimiento de equipos y maquinarias en la:
minería, en construcción de viviendas y en construcció y mantenimiento de
carreteras, la pérdida de material por abrasión produce pérdida económica por
el mantenimiento y recuperación de superficies desgastadas y representa el
50% del total de desgaste producido en la industria:
Los objetivos de la investigación son:
-
Investigar la resistencia a la abrasión de los aceros al manganeso, acero
de baja aleación y hierros fundidos aleados (NIHARD).
-
Diseñar, y construir el equipo de ensayo de abrasión N RMA ASTM
G65.
-
Evaluar la resistencia al desgaste por abrasión de bajo esfuerzo con
disco de caucho y arena de cuarzo. De los aceros: De baja aleación,
aceros austeniticos al manganeso y hierros fundidos aleados (NIHARD).
Los alcances de la investigación son:
-
Mejorar la calidad de los aceros y hierros fundidos aleados fabricados
por las empresas de fundición nacional como: Metalúrgica peruana
(MEPSA), Consorcio Metalúrgico S.A. (COMETSA) Fundición Ventanilla,
(FUNVESA) Hidrostal S.A. y fundición Callao, aumentando la resistencia
al desgaste por abrasión.
7
D)
PARTE TEÓRICO Ó MARCO TEÓRICO
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO
1.
TEORÍA DE DESGASTE.Desgaste es un fenómeno por medio del cual pequeñas partículas de la
superficie de trabajo de una pieza son removidas.
El desgaste produce una disminución de las dimensiones de la
pieza afectada. (BEZ ZAHNER, US A) [8]
1.1 Clas es de de s g as te.El desgaste se basa en la pérdida de material en forma gradual, las
causas de desgaste son:
-
Abrasión.
-
Impacto.
-
Fricción.
-
Corrosión.
-
Calor (temperatura).
-
Erosión.
-
Cavitación.
8
1.1.1 Des g as te por abras ió n.El desgaste por abrasión es provocado por acción de partículas
sólidas, duras, extrañas al material base (fricción co
edra), cascajo,
arcilla, arena y otros materiales sólidos no metálicos).
(PAULO MOINO, US A) [11]
Existen tres tipos de abrasión:
a) Abras ión c on bajo es fuerzo .Producido por partículas
pequeñas que se deslizan libremente
sobre una superficie a ángulo incidente bajo, y empleando
presiones bajas.
b) Abras ión de alto es fuerzo .Producido por la
molienda del abrasivo entre dos superficies
metálicas.
c) Abras ión po r des g arramiento .Causado por partículas grandes que hacen impacto en la
superficie de un metal a ángulos grandes de incidencia. Las
presiones ejercidas sobre la superficie son muy elevadas.
1.1.1.1 MECANISMOS DE DESGASTE POR ABRAS IÓN
Las condiciones físicas y mecánicas que afectan el desgaste
por abrasión son:
9
-
Tamaño d e p artícula.-
Ambientes con partículas de menor
tamaño son más abrasivos y atacan más rápido a la matriz
expuesta que los ambientes con partículas mayores.
-
Pe s o d e partículas . -
Partículas más pesadas tienen un
porcentaje de desgastes mayores y afectan los niveles de impacto
resultantes.
-
Fo rma d e p artícula.- Las partículas más afiladas ó angulares son
más agresivas y generan acciones cortantes y rayantes más altas.
-
Durez a d e las partículas . - Minerales más duros (escala de
MOHS) aumentan el porcentaje de desgaste sin tener en uenta la
dureza del metal en la superficie.
-
Te xtura de p artícula
•
Med io fib ros o.- Los medios fibrosos no tienen efecto sobre el
desgaste.
•
Med io frágil. - Los medios frágiles son fácilmente, triturados o
molidos tienen bajos niveles de abrasión.
•
Med io c ementad o .- Son medios sedimentarios formados en el
contorno de rocas y son más abrasivos.
•
Med io cons olid ad o.- Son partículas que requieren altas cargas de
compresión o impacto para ser reducidos y son muy abrasivas.
-
Ve locid ad d e p artículas .- Altas velocidades aumentan el nivel de
abrasión con el tiempo.
10
-
Áng ulo d e ataq ue .- Ángulos pequeños ó bajos de ataque (hasta
30º) aumentan el porcentaje de desgaste por abrasión, ángulos
altos (cerca de 90º) aumenta los niveles de impacto.
-
Cond iciones d e me d io d e trab ajo
•
Med ios s ecos .- Tiene menor efecto de abrasión
•
Med ios húmed o s -pas tos os y barros o s .-
Presentan más alta
abrasión y presentan un mayor contacto con la matriz del metal ó
depósito.
•
Med ios húmed os .-
Presentan una abrasión elevadísima, las
velocidades de las partículas son más altas y las part ulas son
muy agresivas. (PAULO MOINO, US A) [11]
1.1.2 Des g as te por impacto
Es provocado por impactos cíclicos o repetidos. En contacto
violento entre la pieza y un material extraño que puede ser metálico o no
metálico.
El impacto es un golpe que produce cambios en la estru tura del
metal base. La magnitud de las alteraciones depende de tamaño del
elemento extraño y de la fuerza de golpe.
El desgaste se produce por desprendimiento por fatiga
or
repetidos impactos.
11
1.1.3 Des g as te por e ro s ió n
Desgaste provocado por sólidos en suspensión en líqui
s o
gases que se encuentran en movimiento. La energía cinética de las
partículas abrasivas es transferido al componente para un deterioro
superficial.
1.1.4 Des g as te por cavitació n
Desgaste provocado por líquido en movimiento. Es la ge
ción
y posterior implosión de burbujas de vapor de agua producto de un
cambio de velocidades en el fluido que implica cambios de presión
hidráulica en el sistema.
El desgaste se produce cuando las ondas de choque microfisuran el
material base.
1.1.5 Des g as te por fricció n
Es el contacto deslizante o rodante de una superficie metálica a
otra. Se desgasta la pieza de menor índice de dureza.
1.1.6 Des g as te por co rro s ió n
Es el deterioro gradual de las superficies metálicas
efecto de
la atmósfera, sales, ácidos, etc.
-
Corrosión es un ataque químico o electroquímico sobre un material
y el medio que lo rodea.
12
-
En ambientes secos, y a alta temperatura se produce co osión por
oxidación.
-
Corrosión electroquímica por efecto del medio ambiente, sales y
ácidos.
1.1.7 Des g as te por c alo r
Producido por fatiga térmica, se debe a la repetición
ciclos de
calentamiento y enfriamiento.
Los choques térmicos provocan fracturas o fisuras, por los esfuerzos
residuales.
1.2
ALEACIONES HIERRO - CARBONO
El hierro puro carece de importancia industrial, al formar aleaciones con
el carbono
y otros elementos aleantes, es la aleación de mayor
aplicación industrial.
Las aleaciones con contenido de carbono entre 0,08% hasta 2%
se denomina acero cuando la proporción de carbono es mayor a 2%
hasta 6,67%, a la aleación se le denomina hierro fun ido o fundición.
FUENTE: (AS KELAND D.) [6]
1.2.1 Clas ificación de acero s .Los aceros de acuerdo a su composición química y por NORMA
SAE-AISI se clasifican:
FUENTE: AVNER [7]
13
a)
Acero s al carbono .Son
aleaciones
de hierro
carbono
de
la
siguiente
composición química:
-
Acero de bajo carbo no :
C = 0,08 – 0,25%
-
Acero de mediano carbono :
C = 0,25 - 0,65%
-
Acero de alto carbo no :
C = 0,65 – 2,00%
b)
Acero s de baja aleació n.Son aleaciones que además de carbono contienen otros
elementos aleantes. La suma de los elementos aleantes no debe
ser mayor a 10%, los elementos aleantes de los aceros de baja
aleación son: Mn, Mo, Si, V, W, Cr, Ni.
c)
Acero s de alta aleación ó acero s ino xidables .Son aleaciones de hierro con alto contenido de Cromo y
Niquel. La suma del % de los elementos aleantes son mayores al
10%, se clasifican los aceros inoxidables en:
-
Aceros Inoxidables Austeniticos
-
Aceros Inoxidables Ferriticos
-
Aceros Inoxidables Martensiticos.
14
1.2.2 Clas ificación de h ierro s fundido s
Los hierros fundidos o fundiciones se clasifican en:
-
Hierro fundido blanco.
-
Hierro fundido gris.
-
Hierro fundido nodular ó dúctil.
-
Hierro fundido maleable.
-
Hierros fundidos aleados (NIHARD).
(FUENTE: S MITH) [15]
1.2.1.1
Fundición Blanca.- Tiene una superficie de fractura
característica blanca. Durante el moldeo se forman
grandes cantidades de Fe3C (Cementita)
en la
superficie de la pieza fundida, dando lugar a un material
duro y frágil.
1.2.1.2
Fundición Gris .- Tiene una superficie de rotura gris con
una estructura formado de carbono libre (Grafito),
presenta como elemento aleante de 2 a 3% de silicio
1.2.1.3
Fundición No dular.-
Se obtiene de fundición gris
añadiendo una pequeña cantidad de magnesio de
0,05%, obteniéndose precipitado esférico de grafito.
La
fundición
dúctil
tiene
mejores
propiedades
mecánicas que la fundición gris.
15
1.2.1.4
Fundición maleable.- Se obtiene de fundición blanca.
Por tratamiento térmico de recocido a temperaturas de
650ºC y un enfriamiento en horno durante 24 horas,
precipitando el grafito en forma de nódulos.
1.2.1.5
Fundiciones
aleado s
(NIHARD).- Las fundiciones
aleadas (Nihard), contienen 3% de carbono, 8% de
niquel, 0,35% de silicio y forma con el niquel carburos
del tipo M3C y M7 C3
1.3
ACEROS DE BAJA ALEACIÓN, ACEROS AL MANGANES O Y
HIERROS FUNDIDOS ALEADOS
1.3.1
Acero s de baja aleación.Son aleaciones de hierro-carbono y otros elementos
aleantes. Aleaciones que tienen un costo moderado
debido a que no contienen grandes cantidades de
elementos aleantes. Dentro de este grupo se encuentra
los aceros de baja aleación y alta resistencia (acero
HSLA: HIGH-STRENGTH, LOW-ALLOY), estos aceros
se emplean como acero estructural. En la fabricación
de la estructura de máquinas, puentes y edificios.
(FUENTE: AVNER) [7]
1.3.2
Acero s Aus tenitico s al Mang anes o .Son aceros tenaces resistentes al desgaste por
Impacto. Contiene como elemento aleante de 0,80% a
16
1,20% de carbono y de 12 a 14% de manganeso para
conseguir
la austemización completa se calienta el
acero de 1000º a 1100ºC y luego se enfría en agua. Se
utiliza
para la fabricación de bolas y placas
de
revestimiento de molinos y en cruces de vías de trenes.
1.3.3
Fundiciones ale adas (NIHARD)
Son fundiciones que contienen elementos aleantes
destinados a modificar sus propiedades. Aumentan la
dureza y resistencia a la abrasión los elementos
aleantes son: Niquel, Cromo, Molibdeno, Silicio y
Manganeso.
El cromo, el manganeso y el Molibdeno forman
carburos con el carbono.
1.4
MICROESTRUCTURA
Y
DIAGRAMA
DE
FAS E
DE
ALEACIONES HIERRO CARBONO
1.4.1
Diag rama de fas e hierro carbono
Es el diagrama de fase que se emplea para la
fabricación de aceros al carbono y hierros fundidos. En
el diagrama de fase hierro-carbono se indican los
constituyentes
ó fases que existen
a cualquier
temperatura y para cualquier contenido de carbono. Fig
Nº 1 (Diagrama Fe-C).
17
Fig . Nº 1
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METALS [2]
18
1.4.2
Micro es tructuras de acero s al carbo no y de baja aleación
a)
Fe rrita (a ) .- Es una solución sólida de carbono en hierro
alfa. Su solubilidad a temperatura ambiente es de 0,008%
de carbono.
MICROFOTOGRAFIA Nº 1 DE FERRITA
FUENTE: MACKAY [10]
b)
Cementita (Fe 3 C).- Es el carburo de hierro (Fe3 C), contiene
6,67% de carbono y 93,33% de hierro. Es el constituyente
más duro y frágil de los aceros, tiene una dureza de
68HRC.
MICROFOTOGRAFIA Nº 1 DE FERRITA
MICROFOTOGRAFIA Nº 2 DE CEMENTITA
FUENTE: AVNER [7]
19
c)
Pe rlita.-
Es una mezcla de ferrita y cementita. Está
compuesto de 13,5% de cementita y 86,5% de ferrita.
Cada grano de perlita está formado por láminas o placas
alternas de cementita y ferrita.
MICROFOTOGRAFIA Nº 3 DE PERLITA
FUENTE: AVNER [7]
d)
Aus tenita.- Es una solución sólida de carbono en hierro
Gamma. La proporción de carbono disuelto varía de 0%
hasta 1,76%
porcentaje de máxima solubilidad a la
temperatura de 1130ºC.
MICROFOTOGRAFIA Nº 4 DE AUS TENITA
FUENTE: MACKAY [10]
20
e)
Martens ita.- Es la microestructura de mayor dureza en el
acero. La martensita es una solución sólida sobresaturada
de carbono en hierro alfa ( α).
Se obtiene por enfriamiento rápido de los aceros en un
medio
de
temple.
La
martensita
presenta
una
microestructura en forma de agujas desordenadas y
cristaliza en estructura cristalina tetragonal.
MICROFOTOGRAFIA Nº 5 DE MARTENS ITA
FUENTE: APRAIZ [4]
f)
Bainita.- Se obtiene de la transformación de la austenita
entre 250ºC a 550ºC por enfriamiento rápido. La Bainita no
se obtiene como la Troostita y Sorbita, con un temple
normal, sino que resulta de un temple isotérmico.
MICROFOTOGRAFIA Nº 1 DE FERRITA
MICROFOTOGRAFIA Nº 6 DE BAINITA
FUENTE: APRAIZ [4]
21
g)
S o rbita.- Se produce por transformación isotérmica de la
austenita a temperatura de 600 a 650ºC
MICROFOTOGRAFIA Nº 7 DE S ORBITA
FUENTE: S MITH [15]
h)
Tro os tita.- Se produce por transformación Isotérmica de la
Austenita entre los 500ºC a 600ºC, enfriando rápidam
e
hasta la temperatura indicada. Manteniendo a esta
temperatura hasta la temperatura indicada. Se mantiene
esta temperatura hasta que toda la Austenita se transforme
en Troostita.
i)
Grafito .- Es uno de los tres estados alotrópicos en que se
encuentran el carbono libre.
El grafito es blando y untuoso al tacto y es de color gris
oscuro, se presenta formando láminas en fundición gris,
como nódulos en fundiciones nodular. El grafito mejora la
resistencia al desgaste y a la corrosión y sirve de lubricante
sólido.
22
1.5
Produc ció n de aceros d e baja aleación, acero s al Mang a
o
y Hierros fundido s
En la producción de acero y hierro fundido se emplea como
materia prima fundamental arrabio y chatarra de acero y hierro
fundido.
El acero, en comparación con la fundición, contiene una
cantidad menor de carbono e impurezas, los métodos actuales de
obtención de acero son:
- Producción de acero en Convertidores L-D.
- Producción de acero en Hornos Siemens-Martin
- Producción de acero en Hornos Eléctricos y Hornos de
Inducción.
Los métodos de producción de hierro fundido son:
- Horno Rotatorio
- Horno Cubilote
- Horno de Inducción
- Horno Eléctrico
23
1.6.
Tratamiento Térmico de Acero s
El objetivo del tratamiento térmico de aceros es modificar las
propiedades del acero por cambio de morfología o la proporción de fases
presentes (Martensita).
La mayoría de los tratamientos térmicos se realiza sin modifica su
composición química. FUENTE: APRAIZ [4]
1.6.1. Fundamento de tratamiento s térmico s
Los tratamientos térmicos se fundamentan en calentar e acero a
temperatura de austenización (900ºC) y un enfriamiento en un
medio
determinado
(aceite,
agua,
solución
salina).
Los
tratamientos térmicos del acero, incluyen la transformación de la
austerita a una microestructura de alta dureza denominada
martensita.
1.6.2. Clas ificació n de tratamientos térmico s
Los tratamientos térmicos se clasifican en:
a) Tratamiento s térmico s fís ico s
- Temple
- Revenido (bonificado)
24
- Normalizado
- Recocido
b) Tratamiento s térmico s is o térmico s
- Austempering
- Martempering
c) Tratamiento s térmico s termoquímicos
- Cementación
- Nitruración
- Carbonitruración
- Cianuración
d) Tratamiento s térmico s termo mecánico s
- Ausforming – Proceso de temple con deformación
mecánica.
1.6.3. Temple de acero s
El objetivo del temple es el de obtener una alta dureza y solidez
de la pieza a templar.
La austerita obtenida a consecuencia del calentamiento del acero
hasta la temperatura de temple (900ºC) y enfriamiento
un
25
medio de temple (agua, aceite, solución salina) se transforma en
martensita, que es una solución sobresaturada de carbono en
hierro alfa (α). La martensita es una estructura orientada acicular
en forma de agujas desordenadas.
1.6.4. Reco cido
El recocido es un tratamiento térmico de reducción de
eza, que
consiste en calentamiento del acero hasta la temperatura de
austenización y enfriamiento en un horno ó medio seco como:
Cal, arena ó asbesto. Con este tratamiento térmico se obtiene
una microestructura de perlita.
1.7 Propiedades mecánicas de acero s de baja aleac ió n, acero s al
mang anes o y hierro s fundido s aleado s
1.7.1 Co mpo s ición
Química,
Propied ades
Mecánicas
y
Micro es tructura de acero s de baja aleación
Norma ASTM
-
A 517, SAE - AISI 4140
Co mpo s ición Químic a:
%C
%Si
%Mn
%Ni
%Mo
%Cr
%V
%Nb
0,30
0,50
1,80
0,80
0,50
1,00
0,08
0,05
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METAL [2]
26
-
Propiedades Mecánicas :
• Dureza promedio
:
400 HB – 500 HB
• Resistencia a la Tracción:
1350 N/mm2
• Límite de fluencia
:
1100 N/mm2
• Elongación
:
12% tranversal
• Tenacidad
:
ISO-V longitudinal
30/25 Joule
-
Micro es tructura
Presenta una microestructura constituido por bainita y sorbita
MICROFOTOGRAFIA Nº 8 BAINITA Y S ORBITA 500X
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METAL [2]
27
-
Aplicaciones :
Planchas de acero aleado apropiado para construcción de
estructuras metálicas, acero de alto grado de resisten ia a la
abrasión por impacto y deslizamiento, se usa para elementos
y maquinarias de movimiento de tierra y materiales abrasivos,
tolvas de volquetes, cucharas de palas eléctricas y blindaje
para máquinas
trituradoras, chancadoras, prensas
de
chatarra.
1.7.2
Co mpo s ición
químic a,
propiedades
mecánicas
y
Micro es tructura de ac ero s al Mang anes o
-
Co mpo s ición Químic a:
%C
%Si
%Mn
%Cr
%Mo
%Ni
%P
%S
1,10-120
0,40-1,00
11-14
0,80
0,80-1,00
0,5
0,5
0,5
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METAL [2]
28
-
Propiedades Mecánicas :
• Dureza promedio
-
:
190 HB – 230 HB (21RC)
• Resistencia a la Tracción:
120,000 Lb/Pug2
• Límite de fluencia
:
(84.4 Kg/mm2)
• Elongación
:
30%
Micro es tructura
Presenta una microestructura constituido por Austenita
MICROFOTOGRAFIA Nº 9 DE MICROESTRUCTURA AUSTENITA 500X
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METAL [3]
MICROFOTOGRAFIA Nº 10 DE GRANO DE AUSTENITA 500X
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METAL [3]
-
Aplicaciones :
Aceros conocidos como aleaciones tipo HADFIELD se usa
como blindaje de camiones mineros, quijada y blindaje de
trituradoras y molinos de minerales.
29
1.7.3
Compos ic ión químic a, propie dade s me c ánic as y mic roe s truc tura de
hie rro fundidos ale ados (Nihard)
Norma ASTM A 532 – 1B
-
Co mpo s ición Químic a:
%C
%Si
2,90-3,10
0,30-0,50
%Mn
%Cr
0,40-0,80 2,30-2,50
%Ni
%Cu
%P
%S
1,00
1,00
0,10
0,10
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METAL [2]
-
Propiedades Mecánica:
• Dureza promedio
:
514 HB (52– 62Rc)
650 HB
• Resistencia a la Tracción:
-
• Límite de fluencia
:
• Elongación
:
Micro es tructura:
Microestructura conformada por una matriz martensiticas con
carburos y bajo porcentaje de austenita retenida.
MICROFOTOGRAFIA Nº 11 DE MARTENS ITA + CARBUROS + AUSTENITA 500X
FUENTE: AMERICAN S OCIETY FOR METAL [2]
30
-
Aplicaciones :
Para fabricar por fundición: placas de desgaste impulsores de
bombas, tapas, parillas bombas para pulpa de concentrados
forros de molinos y ciclones, elementos de clasificadores,
rodillos de laminación.
31
E)
MATERIALES Y MÉTODOS
CAPÍTULO II
MATERIALES Y MÉTODOS
2.
MÉTODOS
En
la presente investigación utilicé el Método Cien ífico
Experimental.
2.1 Materiales
Para el ensayo de abrasión se utilizan tres materiales en forma de probetas
estandarizados:
-
Aceros de baja aleación
-
Acero al manganeso
-
Hierro fundido aleado (NIHARD).
2.1.1
Probeta es tándar para el calibrado
Del equipo de ensayo de abrasión.
-
Acero SAE 1090
Dimens iones :
Largo
= 76.2 mm
Ancho
= 25.4 mm
Espesor
= 12.7 mm
2.1.2
Probeta para ens ayo de abras ión no rma AS TM G65
Para acero de baja aleación, acero al manganeso y hierro fundido aleado:
32
Dimens iones :
Largo
= 63.4 mm
Ancho
= 25.4 mm
Espesor
= 12.7 mm
Para preparar las probetas se realizó corte con plasma y mecanizado
en limadora hasta las dimensiones correspondientes.
2.1.3 Balanza dig ital para el pes ado de las pro betas
Balanza analítica digital con precisión de 5 dígitos
52.8
Equipo de Ens ayo de Abras ión
El equipo de ensayo de abrasión norma ASTM G65. Es un método de
ensayo estandarizado, que usa arena de cuarzo en part
las de tamaño
AFS (50 a 70) como abrasivo, flotando en una capa delgada de 300g/min.
Entre la probeta de prueba y una rueda de caucho de 9 ulgadas de
diámetro. La rueda gira a una revolución de 240 RPM.
Se ha aplicado el procedimiento “A” de ensayo con arena seca.
FUENTE: ASTM (STANDARD PRACTICE ABRAS IÓN TEST [5]
FOTOGRAFIA Nº 1 EQUIPO DE ENS AYO DE ABRAS ION
(P LANOS EN ANEXO Nº 2)
33
2.3 Parámetro s de dis eño del equipo de abras ió n
Por Norma ASTM G65 procedimiento “A”, los parámetros para el diseño
del equipo del equipo de ensayo de abrasión son:
2.3.1 Rueda de caucho
Disco de acero de 9” de diámetro, recubrimiento con un
capa
exterior de caucho clorobutil con una dureza de 60 Shore.
2.3.2
Material abras ivo
Arena de cuarzo con tamaño de grano AFS 50-70 (100 micras).
2.3.3
Flu jo de arena
La tobera debe producir un caudal de 300 g/min (0,55 A
0,88lbs/min).
2.3.4 Trans mis ió n del mo to r
240 RPM, motor de 1,5 Hp.
2.3.5 Co ntado r de revo luc ió n de rueda
El número de revoluciones de la rueda es de 6000 RPM.
2.3.6 Tiempo de ens ayo
25 minutos
2.3.7 Fue rza aplicada
130 Newton, 30 lb (13,608 kg)
34
2.4 Partes para el dis eño del equipo de abras ión
Se realizo el diseño del equipo de Abrasión y los componentes son:
-
Base o mesa del equipo de Abrasión
-
El eje del equipo de Abrasión
-
Poleas (Calculo de Transmisión)
-
Brazo del equipo de Abrasión
-
Tolva de arena
-
Porta probeta
-
Rueda abrasiva
FUENTE: ASTM (STANDARD PRACTICE ABRAS IÓN TEST [5]
2.5 Cálc ulo para el dis eño de equipo de abras ión
a) Relación de trans mis ión (i):
i=
n1 500 RPM
=
= 2,5
n 2 200 RPM
d1 = 180 mm. (Diámetro de polea 1)
i=
d2
d1
→ d 2 = i x d1 = 2,5 x 100 = 250 mm. (Diámetro polea 2)
Motor 1.5 HP
35
Recálculo de re lación de trans mis ión
N2 = 230 RPM
D = 12”
N1 = 920 RPM
D = 3”
MOTOR JAULA DE ARDILLA
920 RPM
Relación de trans mis ión:
mg =
920
=4
230
D = mgd = 4 x 3 = 12”
Dis tancia entre lo s centro s :
C ≥
D + 3d 12 + 3 x 3
=
= 10.5
2
2
C ≥ 12"
Tomamos C = 14”
Long itud apro ximada de la faja:
L = 2C + 1.65 (d + D) = 2 x 14 + 1.65 (12 + 3) = 52.75”
36
De la tabla 7. Longitud más próxima es L = 52.8”
Corresponde a una faja B51
La distancia correcta entre los centros será:
V
(D - d )2
(D + d) +
2
4C
L = 2C +
52.8 = 2C +
π
(12 + 3 )+ (12 - 3 )2 / 4C
2
C = 13.89”
b) To lva de arena:
V = 18,9 litros (18900 cm3 )
V=
π D2
xH
4
H = 1,25 x D
Reemplazando
V=
π D2
x 1,25 x D
4
D=
3
4 x 18900 cm 3
3.1416 x 1,25
D = 26,8 cm (268 mm)
H = 1,25 x D
H = 1,25 x 268 mm
H = 335 mm
α = 38º (Ângulo de reposo)
β = α + 5º = 38º + 5 = 45º
Plano Nº 4 (Ane xo Nº 2)
37
c) Dis eño de Mes a o Es tructura de Equipo de Abras ión: Plano Nº 1
(Anexo Nº 2)
d) Dis eño del eje Motriz y Brazo de Equipo de Abras ió n: Plano Nº 2
(Anexo Nº 2)
e) Dis eño de Rueda de Abras ión: Plano Nº 3 (Anexo Nº 2)
38
CAPITULO III
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL DE ENS AYO DE RES ISTENCIA A
LA ABRAS IÓN NORMA ASTM G 65
3.1
Calibració n de máquina de ens ayo de abras ió n
Se realiza calibración de la máquina de ensayo de abrasión
Norma ASTM G65 empleando probeta de acero SAE 1090 (Ver
Anexo Nº 1).
Probeta Nº 0: (Ac ero S AE 1090)
- Peso de la Probeta Estandart
= 154,403gr
- Peso de la Probeta Desgastada = 140,242gr
por abrasión
- Pérdida de peso por abrasión
3.2
=
14,161gr
Ens ayo de abras ió n de ace ro de baja aleación:
Para determinar la resistencia a la abrasión del acero
baja
aleación se usaP el equipo de ensayo de abrasión Norma ASTM
G65. La diferencia de peso de la probeta ensayada se determina
utilizando una balanza analítica con sensibilidad de 0,001gr.
39
TABLA Nº 1
ENS AYO DE ABRAS IÓN DE ACERO DE BAJA ALEACIÓN
Pro beta Nº 1
Probeta Nº 2
Probeta Nº 3
- Peso inicial
= 122,523gr
- Peso final
= 114,334gr
- Perdida de peso
por abrasión
=
8,189gr
Con tratamiento térmico
110,069 gr
98,755 gr
97,616 gr
83,174 gr
11,314 gr
14,437 gr
Con deformación en Estandard
frío
tratamiento
térmico
sin
FUENTE: P ROP IO DEL AUTOR
3.3
Ens ayo de abras ión de acero aus ten itico al Mang anes o
TABLA Nº 2
ENS AYO DE ABRAS IÓN DE ACERO AUS TENITICO AL MANGANES O
Probeta Nº 4
Probeta Nº 5
- Peso inicial
= 125,748 gr
149,263 gr
- Peso final
= 114,149 gr
137,115 gr
- Pérdida de peso = 11,599 gr
12,148 gr
por abrasión
Con abrasión - Impacto
Probeta Estandart
Probeta Nº 6
172,778 gr
160,081 gr
12,697 gr
Con deformación
en frío
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
40
3.4
Ens ayo de abras ión de hierro fundido aleado
TABLA Nº 3
ENS AYO DE ABRAS IÓN DE HIERRO FUNDIDO ALEADO (NIHARD)
Probeta Nº 7
162,878 gr
154,902 gr
7,976 gr
Con tratamiento
térmico de recocido
Probeta Nº 8
168,232 gr
160,272 gr
7,96 gr
Probeta mecanizada
Probeta Nº 9
- Peso inicial
= 173,586gr
- Peso final
= 165,642gr
- Pérdida de peso = 7,944 gr
Probeta estándar
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
3.5
Determinac ió n de dureza de lo s probetas ens ayadas por abras ión
Se realizan 3 mediciones de dureza para calcular el pr
dio de
dureza del material
Probeta (Acero S AE 1090)
DUREZA ROCKWELL “C”
• 16 RC
• 17 RC
• 16.5 RC
• Dureza promedio: 16.6 HRC
Probeta de Acero de baja aleación
Probeta Nº
DUREZA ROCKWELL “C”
1
22 RC Con tratamiento térmico
2
21 RC Con deformación en frío
3
19 RC Probeta Standard
41
PROBETA DE ACERO AL MANGANES O
Probeta Nº
DUREZA ROCKWELL “C”
4
40.5 RC Standard
5
42.5 RC Abrasión – impacto
6
44.4 RC Deformación en frío
PROBETA Nº 3 HIERRO FUNDIDO ALEADO (NIHARD)
Probeta Nº
DUREZA ROCKWELL “C”
7
57 RC Mecanizado
8
60 RC Tratamiento térmico de recocido a (600ºC)
9
62 RC Probeta Standard
42
F)
RESULTADOS
CAPITULO IV
RES ULTADO DE LOS EXPERIMENTOS REALIZADOS DE
RES IS TENCIA A LA ABRAS IÓN
Con los resultados obtenidos en el equipo de ensayo de abrasión Norma
ASTM G–65
y con la determinación de durezas efectuados en las
probetas se grafican los diagramas de pérdida de peso Vs dureza.
4.1 DIAGRAMA DE PERDIDA DE PES O POR ABRAS IÓN DE ACERO DE
BAJA ALEACIÓN
TABLA Nº 4
Dureza de ac ero de baja aleación y pérdida de pes o po r abras ió n
PROBETA Nº
1
2
3
DUREZA
(HRC)
22 RC
21 RC
19 RC
PERDIDA DE PES O POR ABRAS IÓN (g)
8,189 g
11,314 g
14,437 g
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
DIAGRAMA Nº 1
Pérdida
depeso(g)
D IAGRAM A DE PÉRD IDA DE PESO EN ACERO DE BAJA ALEACIÓN
15.00
3
14.00
13.00
2
12.00
11.00
10.00
9.00
1
8.00
7.00
6.00
18
19
20
21
22
23
24
D UREZA RO C KW E LL "C"
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
43
La pérdida de peso por abrasión en los aceros de baja aleación se produce
en función de la dureza del material.
4.2 DIAGRAMA DE PERDIDA DE PES O POR ABRAS IÓN DE ACERO AL
MANGANES O
TABLA Nº 5
Dureza de ac ero d e
acero al mang anes o y pérdida de pe o por
abras ió n
PROBETA Nº
PERDIDA DE PES O POR
ABRAS IÓN (g)
4
DUREZA
(HRC)
40,5 RC
5
42,5 RC
12,148g
6
44,4 RC
12,697g
11,599g
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
Pérdida
depeso(g)
DIAGRAMA Nº 2
D IAG R AM A D E PÉ RD IDA D E PES O E N A C ERO AL M A N G A N ES O
13.00
6
12.80
12.60
5
12.40
12.20
12.00
11.80
4
11.60
11.40
11.20
11.00
40.0
40 .5
4 1.0
41.5
42.0
42. 5
4 3.0
43.5
44.0
44. 5
45 .0
D U R EZA R O C K W E LL "C"
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
A mayor desgaste producido por el ensayo de abrasión la probeta
adquiere mayor dureza.
44
4.3 DIAGRAMA DE PERDIDA DE PES O POR ABRAS IÓN DE HIERRO
FUNDIDO ALEADO (NIHARD)
Dureza de hierro fundido aleado y pérd ida de pes o po r abras ión
TABLA Nº 6
PROBETA Nº
PERDIDA DE PES O POR ABRAS IÓN (g)
7
8
DUREZA
(HRC)
57 RC
60 RC
9
62 RC
7,944
7,976
7,96
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
Pérdida
depeso(g)
DIAGRAMA Nº 3
DIAGRAMA DE PÉRDIDA DE PESO EN HIERROS FUNDIDOS ALEADOS
(NIHARD)
7.98
7
7.975
7.97
7.965
8
7.96
7.955
7.95
9
7.945
7.94
56
57
58
59
60
61
62
DUREZA ROCKWELL "C"
FUENTE: PROPIO DEL AUTOR
El hierro fundido aleado presenta mayor resistencia a
abrasión en
comparación al acero de baja aleación y el acero al manganeso.
45
G)
DIS CUS IÓN
DIS CUS IÓN DE RES ULTADOS DE RES IS TENCIA AL
DES GAS TE POR ABRAS IÓN
De los diagramas del Capítulo anterior se determina:
-
El material que presenta mayor resistencia a la abrasión es el hierro
fundido aleado, por tener mayor presencia de carburos
hierro
(cementita).
-
El acero que, presenta una resistencia media a la abrasión es el acero
austenitico al manganeso por ser un acero autotemplable al producirse
desgaste abrasivo y desgaste por impacto. Aumenta su dureza por la
fricción producida entre el disco de caucho y la arena de cuarzo.
-
El acero que presenta menor resistencia a la abrasión
el acero de baja
aleación al someterlo a tratamiento térmico aumenta su resistencia a la
abrasión en la capa superficial.
En los aceros de baja aleación al realizar el temple se obtiene una
microestructura ó fase de martensita. El temple aument
el costo del
acero de baja aleación.
46
H)
1.
REFERENCIAS
AUGUS H.T. La Resistencia al Desgaste. Londres: Ed. Butterworth. Ed.
1970
2.
AMERICAN SOCIETY FOR METAL. Metal Handbook. Ed. ASM. Vol. I,
VII
3.
AMERICAN SOCIETY FOR METAL HANDBOOK. Hard Facing. By ARC
Welding Vol.6
4.
APRAIZ, ACEROS ESPECIALES. Madrid – España: Ed. Dosset. 1980
5.
ASTM: Standard Practice Abrasion Test. G65 – 85. Ed. ASTM 1999
6.
ASKELAND D. Ciencia E. Ing. de Materiales: Ed. Thomson 4ta Edición
1998
7.
AVNER. Introducción a la Metalurgia Física.
Ed. México: Ed.
Interamericano, 3ra Edición 1980
8.
BENZ ZAHNER. Teoría de Desgaste. Stoody Company USA, 1996
9.
KENNETH, C. LUDEMS. Desgastes.
Universidad de Michigan USA.
1999
10.
MCKAY. Aplicación de Recubrimientos Protectores. 6To. Simposium
Internacional de Soldadura”. Lima – Perú 2004
11.
MOINO PAULO. Análisis de Factores que Influyen en el Desgaste IV
Simposium Internacional de Soldadura Lima – Perú. 1998
12.
PORTOCARRERO. Estudio de la Resistencia al Desgaste Abrasivo de
Bajo y Alto Esfuerzo de las Microestructuras de depósitos de
Recubrimientos duro de alto Carbono. Ed. UNI – VALLE. Bogotá –
Colombia.
47
13.
RAVI MENON. New Developments In Hardfacing. Alloy – Welding
Journal, 1980
14.
SARKAR A.D. Desgaste de Metales: Ed. Continental, 1997
15.
SMITH W. Ciencia E. Ing. de Materiales. México. Ed. McGraw-Hil, 3ra
Edición, 2004.
INTER NE T
16. CORMET “Harfacine Alloys for Abrasión and impact”.
www.cormet.com/hardface.htm
17. SURFACE TREATING CASTING, MOLDING, MACHINING INDUSTRIAL
www.interactivaorg/businessindustrial
48
I) APENDICE
CUADRO Nº 1
ES CALA DE DUREZA MOHS DE MINERALES Y CARBUROS
ES CALA
MOHS
MINERAL
CARBURO/METAL-MINERAL
DUREZA MOHS
10
Diamante (carbono)
9,9 = Carburo de Tungsteno
9
Corindon (Oxido de aluminio)
9,9 = Carburo de vanadio
8
Topacio (Fluorosilicato de aluminio
Rubí / Zafiro
hídrico).
7
Cuarzo (Dioxido de silicio-SiO2 )
7,02 = carburo de Niobio
(Columbio)
dureza
límite
aproximado de la roca.
6
Feldespato (Silicato de aluminio)
Constituye
6,5 = Carburo de cromo
el 50% de la corteza
terrestre.
5
Apatito (Fosfato de calcio)
4
Fluorita (Fluoruro de calcio)
Cobre (fácilmente deformado)
3
Calcita (Silica Hidratado)
Ópalo
2
Gypsomita (Silica Hidratado)
Alabastro
1
Talco (Oxido de silicato de magnesio).
Talco en polvo
FUENTE.- PAULO MOINO THERMADYNE-TOODY, US A [11]
49
CUADRO Nº 2
COMPARACIÓN DE DUREZA APROXIMADA DEL MINERAL
VS . LOS CARBUROS METÁLICOS Y ACEROS
ESCALA
MOHS
TIPO DE
MINERAL
COMENTARIOS
10
Diamante (Carbono)
+ factor de 4,5
millones de veces
del talco
1 + 10 veces al
Coridon
Mineral de Dureza
Natural
9
8
7
6
Corindon
(Oxido de aluminio)
+ factor de 33000
veces el talco a 1
Topacio
(Flurosilicato de
aluminio hídrico)
Cuarzo
(Dióxido de silicio)
(Silíca, Arena)
Feldespato
(Silicato de
aluminio)
Límite aproximado
de dureza de la
roca
50% de la corteza
terrestre
5
Apatito
(Fosfato de Calcio)
4
Fluorita
(Fluorita de calcio)
Fácilmente
deformable
3
Calcita
(Silica Hidratado)
Gypsomita
(Sulfato de Calcio
Hidratado)
Talco
(Silicato de
Magnesio)
Opalo
2
1
DUREZA DEL
CARBURO SOLDABLE
– ES CALA MOHS
APROXIMADO
Titanio
Vanadio
Tungsteno
9,9
9,9
9,9
DUREZA
VICKERS
(DPH)
3200
2800
2500 – 2700
Ofrece acción de
corte superior en
comparación de otros
carburos
Rubí
Zafiro
(Ruedas de molino)
Carburo de silicio
Rubí,
Zafiro
Niobio
7,0
Molibdeno
6,5
Cromo
6,5
Carburo de Hierro 6,0
2400
1800
1650
1100
Acero de herramientas
endurecido
Grado de acero de
construcción al
carbono
Metal cobre
950
Límite del metal
base
150 – 220
(BHN)
Alabastro
Talco en polvo
FUENTE.- PAULO MOINO THERMADYNE – STOODY US A [11]
50
CUADRO Nº 3
RES UMEN DE ALEACIONES RES ISTENTES A LA ABRAS ION
GRUPOS
DE ALEACIÓN
2. Compuestos fundidos de
carburo de Tungsteno
sinterizadas con dureza
9,9 en la escala de
MOHS disponibles en
diversos materiales como
matriz
Grupo 4 – metal.
PRINCIPAL PROPIEDAD
FÍS ICA
Máxima resistencia a la
abrasión, las partículas
duras cortan a las rocas.
1.1 Compuestos de carburo
de vanadio (VC) en forma
de roseta. Sobreenfriado
desde la temperatura de
soldadura con dureza de
9,8 MOHS.
Rendimiento muy parecido
al carburo de tungsteno.
No corta las rocas.
Presenta mejor resistencia
al impacto que el carburo
de tungsteno, no forma
bordes
cortantes
agresivos.
3. Carburo
de
cromo
complejos alto carbono,
hierro cromo con adición
de aleación.
4. Alto carbono, hierros de
carburo de cromo, hierros
martensiticos y hierros
austeniticos.
Grupo 3 – Metal a tierra
Resistencia a la abrasión
erosión, oxidación.
Servicio
de
temperatura
1500ºF (816ºC).
Resistencia a la abrasión
erosión,
oxidación
y
compresión.
Alta
temperatura
servicio.
1100ºF (593ºC).
5. Base níquel, abrasión
con alta temperaturacorrosión.
Grupo 5 – no ferroso
Buena dureza en caliente,
resistencia a la corrosión,
oxidación y fluencia lenta.
Retención
funcional
(649ºC).
6. Aleación base cobalto,
abrasión
con
alta
temperatura, corrosión.
Grupo 5 – no ferroso
Excelente
dureza
en
caliente, resistencia a la
corrosión, a Creep y
oxidación. No presenta
Galling.
En
contacto
intermetálico,
presenta
bajas propiedades
de
fricción.
Retención de dureza funcional
a 1650 ºF (835 ºC).
COMENTARIOS
Las superficies gastadas
se
vuelven
ásperas,
formando bordes cortantes
agresivas.
de
a
alta
de
dureza
1200ºF
51
7. Acero
martensitico
(acero de herramientas)
incluye la serie 400 de
aceros
inoxidables.
Aplicaciones
de
desgastes
metal
a
metal.
Grupo 2–Metal a Metal.
Combinación
de
resistencia a la abrasión,
impacto, alta temperatura
y a la corrosión.
Aceros de herramienta de
mediana aleación; los
aceros inoxidables de la
serie 400 ofrecen buena
resistencia a la corrosión.
7. Acero perlíticos, aceros de
herramientas de baja
aleación reforzado con
carbono.
Aceros de baja aleación.
Grupo IA - fortalecidos
Poco costosos, baja
resistencia al impacto y
buena resistencia a la
compresión
Aleaciones fortalecidas
para
partes
de
redimensionado y soporte
adicional de capas de
endurecimiento
superficial.
8. Acero
inoxidable
austenitico de la serie
300
y
series
300
modificados reforzados
para aplicaciones de
juntas.
Grupo IC – Reforzados
de
Juntas
(Juntas
Disímiles).
Resistencia
al
endurecimiento
por
trabajo a la corrosión y
poca resistencia a alta
temperatura.
Reforzado
de
juntas
disímiles.
Amortiguamiento difícil de
aceros soldados.
Resistencia al crack.
9. Acero al manganeso (1214% Mn) puede ser
modificado con adiciones
de
Níquel,
cromo,
molibdeno o vanadio,
aplicaciones
de
soldadura.
Grupo:
IB2– Recubrimiento y
Soldadura.
Máxima
tenacidad
y
resistencia al impacto,
endurecimiento
por
trabajo.
Puede ser endurecido por
trabajo, es resistente a la
abrasión; usado para alta
resistencia
de
amortiguamiento
por
impacto.
FUENTE.- PAULO MOINO - THERMADYNE – STOODY – [11]
52
A NE XO S
A N E X O Nº 1
Norma ASTM G 65 de Ensayo de Abrasión, Método de Ensayo
Estandarizado, que usa arena de cuarzo y una rueda de caucho de 9” de
diámetro.
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
A N E X O Nº 2
Plano de Equipo de Ensayo de Abrasión Norma ASTM G 65
-
PLANO Nº 1
•
-
PLANO Nº 2
•
-
Tolva de Carga de Arena
PLANO Nº 5
•
-
Rueda de Abrasión
PLANO Nº 4
•
-
Eje Motriz y Brazo del Equipo de Abrasión
PLANO Nº 3
•
-
Mesa ó Estructura de Equipo de Abrasión
Polea Motriz
PLANO Nº 6
•
Polea Conducida
63
MESA O ESTRUCTURA DE EQUIPO DE
ABRASIÓN
1 :20
MES A O ESTRUCTRURA DE EQUIPO DE
64
1:20
EJE MOTRIZ Y BRAZO DE EQUIPO DE ABRAS IÓN
02
65
RUEDA DE ABRASIÓN
1 :20
RUEDA DE ABRAS IÓN
03
66
TOLVA DE CARGA DE ARENA
1:20
TOLVA DE CARGA DE ARENA
04
67
POLEA MOTRIZ
POLEA MOTRIZ
05
68
1 :2
POLEA CONDUCIDA
06
69