FRSN - Ciencia y Tecnología - Centro DEYTEMA
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Item Análisis comparativo de dos compuestos de matriz metálica reforzada aplicados como recubrimientos duros(Universidad Tecnológica Nacional, 2022-11-04) García Díaz, Carolina; Brandaleze, Elena; Benavidez, Edgardo; García, José LuisLas aleaciones de matriz metálica base Fe se utilizan ampliamente en la ingeniería de superficies para proporcionar resistencia al desgaste de componentes cuyas superficies están sujetas a condiciones tribológicas severas. La dureza y la resistencia al desgaste de los recubrimientos se consiguen mediante la formación o el agregado de fases duras. El refuerzo de la matriz metálica con partículas duras como carburos metálicos o cementados, le confieren al material un aumento notable de la dureza y una mejora en el comportamiento al desgaste. Cuando existe presencia de estas partículas duras en estas aleaciones, el material se puede clasificar como “compuesto de matriz metálica reforzada con partículas” (CMMRP). En el presente trabajo se comparan los parámetros de deposición, la microestructura resultante, la microdureza y dureza de dos CMMRP, uno comercial (denominado aleación 0) y otro de formulación propia (aleación 1). Ambos CMMRP fueron depositados y consolidados a alta temperatura sobre un sustrato de acero. De los materiales de partida se analizó la distribución de tamaños de partículas (DTP) y las fases cristalográficas presentes por difracción de rayos X (DRX). La microestructura desarrollada en el sistema capa-sustrato fue observada por microscopía óptica. De acuerdo con las mediciones de dureza y microdureza, se concluye que las aleaciones presentan valores de un mismo orden y por lo tanto se podría esperar un rendimiento similar durante su uso.Item Caracterización de compuestos de matriz metálica reforzada de diseño propio para recubrimientos duros(Universidad Tecnológica Nacional, 2022-10-05) García Díaz, Carolina; García, José Luis; Benavidez, EdgardoLas herramientas de la agroindustria están sometidas a condiciones severas de desgaste en su uso. Actualmente se utiliza como material base para la producción de las mismas el acero 15B30 en el estado de templado y revenido. Cuando la aplicación lo requiere, se recubren estas herramientas con compuestos duros. Las aleaciones de matriz metálica base Fe son muy utilizadas como recubrimientos debido a su abundancia y a sus buenas propiedades mecánicas. Cuando se le agregan partículas duras, se las denominan compuestos de matriz metálica reforzada. El refuerzo puede ser añadido intencionalmente o formado durante la consolidación de la capa. En el presente estudio se diseñaron 4 compuestos de matriz metálica base Fe reforzada. Se realizaron las distribuciones granulométricas de los polvos de partida. Luego se caracterizaron los 4 recubrimientos depositados sobre sustratos de acero 15B30 mediante microscopía óptica, microdureza y dureza. Los resultados del trabajo permitieron ajustar composiciones químicas.Item Diseño de un dispositivo de molienda mecánica para polvos compuestos de matriz metálica(Universidad de la República Uruguay, 2023-04-21) García Díaz, Carolina; Benavidez, Edgardo; García, José Luis; Brandaleze, ElenaEn este trabajo, se presentan resultados de la caracterización realizada sobre dos materiales en polvo, constituidos por una mezcla de compuestos de dureza elevada acompañados por una liga metálica, con miras a ser utilizados en recubrimientos duros sobre dispositivos aplicados en herramientas de maquinarias agrícolas. En este caso las piezas finales requieren principalmente de alta resistencia mecánica (al desgaste y la abrasión) en contacto con el suelo tanto como resistencia a la corrosión. En este estudio se contemplan dos polvos: P1 (base Fe) y P2 (base Ni). Para establecer si poseen la granulometría adecuada, se determina la curva granulométrica empleando la tecnología de difracción láser. Estos resultados se correlacionan con observaciones de los polvos mediante microscopía óptica. También, se determina la composición química y se identifican las fases cristalinas presentes en cada material mediante difracción de rayos X. El comportamiento térmico se evalúa mediante análisis térmico diferencial DTA-TG. La evolución de las fases durante el enfriamiento del recubrimiento se predice mediante simulación termodinámica (utilizando condiciones de no equilibrio) empleando el software Fact Sage 8.1. Los resultados del trabajo permiten verificar que ambos polvos son aptos para realizar recubrimientos por PTA a nivel industrial sobre piezas de acero al boro, para uso en la maquinaria agrícola. Además, la caracterización realizada ha proporcionado información de gran utilidad acerca del comportamiento térmico de los polvos y de la evolución de las fases durante el enfriamiento del recubrimiento.Item Formación de fases en compuestos de matriz metálica base hierro reforzada con carburos(Centro Científico Tecnológico CONICET Mar del Plata, 2022-05-06) García Díaz, Carolina; Brandaleze, Elena; Benavidez, Edgardo; García, José LuisEn el presente trabajo, se diseñaron dos compuestos de matriz metálica reforzada con partículas (CMMRP), denominados A y B, de bajo punto de fusión mediante modelado termodinámico con el software FactSage, teniendo en cuenta materias primas disponibles en la región (Sudamérica). Ambos compuestos están constituidos por un 65% en peso de matriz metálica base hierro y un 35% en peso de fase reforzante. El refuerzo del compuesto A es un carburo cementado (WC-10Co), mientras que el refuerzo del compuesto B es un carburo metálico (NbC). Las modelizaciones se realizaron en atmosfera oxidante y se compararon con las obtenidas en atmosfera protectora, para evaluar diferencias en las temperaturas de solidus. Las materias primas de cada CMMRP fueron mezcladas y molidas en un molino de bolas convencional con el propósito de homogeneizar los tamaños de partícula y obtener mezclas mecánicas. Se realizaron ensayos de ATD/TG en atmósfera oxidante hasta 1200ºC, HSM (microscopía en temperatura) en atmósfera oxidante hasta 1300ºC y DRX para cada aleación. Los resultados de los ensayos de ATD/TG muestran en ambos compuestos un aumento significativo de masa debido a la oxidación de los elementos que los constituyen. La información obtenida se correlaciona con los resultados del ensayo de HSM, donde se puede observar en el rango de 500–900ºC un aumento abrupto del volumen de las muestras debido a los gases liberados producto de la oxidación acentuada. Del análisis de DRX de los compuestos luego del ensayo de ATD/TG y las modelizaciones en atmósfera oxidante, se constata la formación de óxidos y la degradación del refuerzo de carburos en ambos materiales.