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http://ciateq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1020/519| Estudio de las propiedades mecánicas, microestructurales y químicas de recubrimientos base níquel auto-fundentes depositados por plasma transferido por arco (PTA) | |
| OMAR GONZALEZ ORNELAS | |
| Luis Alberto Cáceres Díaz Carlos Agustín Poblano Salas | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-CompartirIgual | |
| Plasma transferido por Arco NiCrSiB Prueba de rayado Materials properties PTA NiCrSiB powder | |
| En este trabajo se explora una alternativa adicional de recubrimientos para la reparación y recuperación de moldes y herramentales presentes en la industria, donde se expone un sustrato de acero de bajo carbono AISI 1018 y baja aleación a un proceso de recubrimiento por PTA, este material tiene amplia presencia en la industria dado su bajo costo y aceptable maquinabilidad, pero en aplicaciones especializadas no alcanza los requerimientos mecánicos y tribológicos necesarios. Para el desarrollo de esta tesis fue utilizado un recubrimiento base níquel auto-fundente, llamado así por la combinación de elementos aleantes como Cr, Si, B, entre otros, los cuales permiten que la fusión del níquel requiera menor temperatura mediante generación de fases eutécticas. Dicha aleación fue depositada mediante Plasma Transferido por Arco (PTA) empleando antorchas manual y automática y basados en parámetros de operación sugeridos por el fabricante. Se llevó a cabo el estudio de las propiedades estructurales, microestructurales, químicas, mecánicas y tribológicas del sistema sustrato/recubrimiento empleando difracción de rayos-X, microscopía electrónica de barrido, análisis de energía dispersiva de rayos-X, microdureza Vickers y pruebas de rayado, respectivamente. De los experimentos y evaluaciones realizadas en esta tesis fue posible observar el comportamiento de la microestructura de ambos materiales, donde el recubrimiento presentó un alto porcentaje de regiones γ-Ni (Entre 57% a 250 m y 71% a 1015 m, distancia con respecto de la línea de interdifusión) y zonas ricas en Ni3B, y el sustrato presentó áreas ferríticas y perlíticas. Así mismo, fue posible visualizar el incremento de dureza entre el material base (203 ±3 HV0.2) y el recubrimiento (495 ±44 HV0.2) aplicado a partir de los resultados observados de la prueba de micro-indentación Vickers, así como su mejora en propiedades tribológicas, observando la resistencia que el recubrimiento presentaba durante la prueba de rayado, disminuyendo su coeficiente de fricción de 0.24 (Sustrato) a 0.155 (Recubrimiento). De las imágenes analizadas no se identificó una zona afectada por el calor generado del PTA. This work explores an additional alternative of coatings for repairing or recovering of molds and tooling that can be found on the industry, where a low carbon substrate AISI 1018 is exposed to a coating process, this material can be widely found on the industry due to the lower cost and acceptable machinability, but in specialized applications the mechanical and tribological requirements are not achieved. On the development of this thesis, it was used a self-fluxing base nickel coating, called like this because of the combination of alloy elements like Cr, Si, B and others, the use of these materials decrease the temperature needed to achieve the eutectic phase of the nickel which makes easier to process. This alloy was deposited with a PTA using manual and automatic torches, all of this based on parameters suggested by the manufacturers. A study of the structure properties, microstructural, chemical, mechanical and tribological from the system substrate/coating was performed using diffracted X-Ray, scanning electron microscope, dispersive X-Ray Analysis, micro hardness Vickers and scratch test, respectively. From the experiments and evaluations realized on this thesis it was possible to observe the behaving of the microstructure of substrate and coating, where the alloy deposited present a high percentage of areas of γ-Ni (Between 57% at 250 m and 71% at 1015 m, distance in reference from the interdiffusion line) and zones with high amount of Ni3B. It was observed on the substrate ferritic and pearlite areas and an increase of the hardness (from 203 ±3 HV0.2 to 495 ±44 HV0.2) and optimization of the tribological properties on the base material and coating, this last mentioned taking as reference the results obtained from Vickers hardness test, the resistance that the coating showed during scratch test, where the friction coefficient decrease from 0.24 (Base material) to 0.155 (Coating). From the images analyzed a heat affected zone wasn´t identified, which could be generated for the PTA. | |
| CIATEQ, A.C. | |
| 2021 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Público en general | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Manufactura Avanzada |
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| GonzalezOrnelasOmar MMANAV 2021.pdf | Tesis de maestría en texto completo | 5.55 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |