Examinando por Materia "Acero inoxidable"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Evolución microestructural de las aleaciones FE-20MN-3AL-0,88C y FE-20MN-6AL-0,88C al realizar tratamientos térmicos y termomecánicos [recurso electrónico]
    (Universidad del Valle, 2019) Durán Perdomo, John Fernando; Pérez Alcazar, German Antonio; Zambrano Zambrano, Oscar Alexander
    Este documento recoge los resultados y la metodología del estudio de las propiedades microestructurales de las aleaciones Fermanal, Fe-20Mn-3Al-0,88C y Fe-20Mn-6Al-0,88C al realizar diferentes tratamientos térmicos y termomecánicos. Para esto, se toma chatarra de aceros 1020 y 1030, así como ferroaleaciones, cobre y aluminio en estado puro, estos elementos se pesan de acuerdo a la composición requerida, y son fundidos en un horno de inducción. Para determinar la composición química de las aleaciones se usa fluorescencia de rayos X, (XRF), y espectrometría de emisión óptica (OES) y se obtiene una buena concordancia con los valores esperados. Partiendo del estado de fundición ¿as cast¿, a las dos aleaciones se les realizan tratamientos termomecánicos a nivel industrial y de laboratorio, así como un proceso de solubilización por cuatro horas después de ser deformadas industrialmente y finalmente se realiza una solubilización por cuatro días partiendo del estado ¿as cast¿. Las muestras se estudiaron con microscopia óptica (MO), microscopia electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX), Espectrometría Mössbauer de transmisión (EMT), dureza Rockwell (HRB) y microdureza Vickers (HV). Las muestras tratadas termomecánicamente a nivel industrial y en condiciones de laboratorio, se les realiza adicionalmente medidas de difracción de electrones retrodispersados (EBSD). Los resultados de MO, EMT, DRX y EBSD revelan que las muestras en su mayoría presentan estructura cristalina de austenita ¿ (fase FCC) salvo la muestra deformada industrialmente y solubilizada por cuatro horas de la composición Fe-20Mn-6Al-0,88, en donde se presenta una fase adicional de ferrita ¿ (fase BCC). En DRX y EMT se utilizan tres y dos tipos de austenitas (con la adición de ¿) para realizar los refinamientos y ajustes respectivos, esto concuerda en gran medida con la descomposición espinodal parcial. En los resultados de EBSD se observa que en las muestras sometidas a deformación termomecánica a nivel industrial se promueve una orientación cristalográfica aleatoria, lo cual es requerido en la mayoría de las aplicaciones, donde es necesario que las propiedades mecánicas sean de carácter isotrópico, mientras que la muestra deformada a nivel de laboratorio presenta una fuerte orientación cristalográfica. Estas últimas presentan los valores más altos de dureza HRB y HV.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Obtención de un impeller mediante el uso de la técnica Metal Binder Jetting con acero inoxidable martensítico
    (Universidad del Valle, 2026) Hoyos Hoyos, Jose Francisco; Franco Arenas, Fernando; Vidal Bolaños, Carlos Hugo
    En esta investigación se implementó una ruta experimental de manufactura aditiva Metal Binder Jetting (MBJ) para fabricar un impeller automotriz en acero inoxidable martensítico, empleando polvo METCO 42C, un material originalmente diseñado para procesos de thermal spray. Se desarrolló un script de segmentación en Python capaz de generar patrones de deposición línea a línea a partir de archivos STL, controlando parámetros como altura de capa, tasa de extrusión, velocidad de desplazamiento y espaciamiento lineal. Asimismo, se implementó una mejora en el cabezal de impresión, previniendo fugas y acumulación de aglutinante en la boquilla. Se fabricaron probetas de tracción e impacto según ASTM E8 y métodos Charpy/Izod, las cuales posteriormente, junto con la pieza principal, fueron sometidas a un proceso de sinterización a 1300 °C. Aunque el proceso de impresión mostró precisión posicional adecuada en la deposición del binder, se detectó infiltración lateral de este, engrosamiento de álabes y cierre parcial del orificio central del impeller. Durante la sinterización se evidenció heterogeneidad térmica severa, produciendo grietas profundas en la pieza y zonas completamente sin sinterizar. Las probetas mecánicas presentaron baja resistencia a tracción (máx. 10 MPa), mínima energía absorbida en impacto y dureza promedio de 50 HRA, resultados atribuibles a la baja densificación alcanzada y a la porosidad interna presente, observada mediante microscopía. Los hallazgos permiten concluir que la plataforma experimental logró validar parcialmente la viabilidad geométrica del proceso; sin embargo, no alcanzó una consolidación suficiente debido a la morfología del polvo, la naturaleza del binder y las condiciones térmicas. Finalmente, se presentan recomendaciones operativas y de infraestructura para avanzar hacia una implementación robusta de MBJ en la Universidad del Valle.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Propiedades mecánicas y tribológicas de películas de WS2 depositadas por medio de magnetrón sputtering DC no reactivo para aplicación en lubricación sólida.
    (2015-11-24) Berrio Ortiz, Edison; Sequeda Osorio, Federico
    Se depositaron recubrimientos de Bisulfuro de tungsteno (WS2) por medio de DC magnetrón sputtering no reactivo sobre sustratos de acero 304, vidrio y silicio orientado (111), variando el potencial de polarización (Bias), con el fin de determinar si el material posee las propiedades necesarias para ser utilizado como lubricante sólido en ambientes con humedades relativas superiores a 40%. Por medio de análisis infrarrojo FTIR, se observó la aparición de vibraciones correspondientes a la banda D (Distorted Band), indicando cierto grado de anisotropía, la cual incide sobre las características cristalográficas del material. Por medio de Difracción de Rayos X, se determinó que los recubrimientos obtenidos poseen estructura cristalina hexagonal, con textura combinada en planos (100) y (101), los cuales son paralelos al eje c y están relacionados con rompimiento columnar y posterior formación de una película de transferencia. De igual forma, se observó que el potencial de polarización afecta la estructura cristalina del material, lo que resulta influyente en su comportamiento tribológico. Se determinó alta ductilidad y plasticidad, a partir del estudio de las propiedades mecánicas y la adhesión. Utilizando la técnica de bola en disco, se determinó que al aumentar la carga de 1 a 5N, mejora el comportamiento de la fricción cuando se utiliza un par de alúmina, encontrando coeficientes de fricción del orden de 0.09 sostenidos hasta ~35m, determinando que la tribo-oxidación posee gran influencia al propiciar la transición de mecanismos de desgaste adhesivo a abrasivo. Utilizando el modelo de Archard se obtuvieron coeficientes de desgaste del orden de 10-9, lo cual indica alta protección sobre el sustrato y generación de una película de transferencia sobre el par (observada por medio de microscopía). Cuando se utiliza un par reactivo, se determinó que la tribo-oxidación influye en el comportamiento tribológico del sistema, al generar partículas de desgaste abrasivas, las cuales provienen tanto del par como del sustrato parcialmente expuesto, incrementando la inestabilidad del coeficiente de fricción y posterior aumento del desgaste. Por medio de curvas potencio-dinámicas, se observó que el material provee alta protección contra la corrosión del acero 304, mostrando alta capacidad de pasivación y baja velocidad de corrosión.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Verificación de la reacción de electroplateado con níquel negro (a-NiSn) a nivel de laboratorio
    (Universidad del Valle, 2013) Galvis Burbano, Santiago; Barona Mercado, William
    En este trabajo se realizó el montaje de una celda electrolítica para depositar níquel negro sobre láminas de acero inoxidable. Para desarrollar el proceso se realizó un diseño experimental tipo factorial ( 2³); las variables de entrada del diseño de experimento fueron: Tiempo de exposición, Temperatura y Densidad de Corriente. La variable respuesta fue el Espesor del Recubrimiento, medio por método gravimétrico y con el medidor de espesores ELCOMETER 300. Mediante la aplicación del programa estadístico MINITAB se obtuvo una ecuación matemática que relaciona la variable respuesta con las variables de entre las variables de entrada. En la evaluación de los resultados se hizo también análisis de las interacciones entre las variables de entrada y su efecto sobre la variable respuesta. Se realizó el análisis de varianza con el programa R-PROJET FOR STATISTICAL COMPUTING. Adicionalmente se evaluó una planta de niquelado negro de rines para autos a nivel industrial haciendo un análisis preliminar de rentabilidad económica. Los baños de la celda electrolítica se prepararon utilizando el compuesto comercial ALLBRITE BLACK 2000, suministrado por la empresa BYCSA S.A.