CLAUDIA PATRICIA SERNA GIRALDO - Academia.edu (original) (raw)
Papers by CLAUDIA PATRICIA SERNA GIRALDO
The effect of using acetylene as a carbon source in the gas carburization of AISI/SAE 8620 steel ... more The effect of using acetylene as a carbon source in the gas carburization of AISI/SAE 8620 steel was evaluated in this work. For this purpose, a gaseous carburizing system was designed and manufactured with the following characteristics: controlled production of a carburant gaseous atmosphere, inert and hermetic isothermal reaction zone and carbon/oxygen probe for the control of carbon potential (Cp) during the carburization cycle. An atmosphere composed of synthetic endothermic gas with composition of 40%H2, 40%N2 and 20%CO and constant flow of 100 cm3/min and acetylene variations with flows of 40cm3/min, 65cm3/min and 85cm3/min was used. These gases were injected into the reactor at 900°C and held for three hours. The acetylene gas was selected as the carbon-enriching agent in the atmosphere, due to the high decomposition ratios of these molecules and the low tendency to develop polymerization reactions. The characterization of the carburized steels was performed by optical micros...
Aleaciones de aluminio silicio (Al-Si) fundidas con contenido de otros aleantes como Cu y Mg se v... more Aleaciones de aluminio silicio (Al-Si) fundidas con contenido de otros aleantes como Cu y Mg se vuelven susceptibles al tratamiento termico de solubilizacion y envejecimiento con el cual pueden mejorar las propiedades mecanicas y se amplia su gama de aplicaciones. Se presentan los resultados del efecto del tratamiento termico de solubilizacion y envejecimiento de una aleacion de aluminio-silicio (Al-Si), sobre la microestructura. Para la obtencion de las muestras se utilizo un horno electrico de crisol para la fundicion. El vaciado se hizo en moldes de arena en verde para obtener bloques en Y. En la parte inferior de los moldes se inserto un enfriador para direccionar la solidificacion y para generar una variacion en el tamano de grano. Se analizaron muestras tanto de la zona cercana como alejada del enfriador, las cuales poseian tamanos de grano diferentes. Las muestras se solubilizaron a 510°C por un tiempo de 8 horas y posteriormente se envejecieron artificialmente a 160°C por 4,...
La recuperacion de neodimio (Nd) a partir de residuos de aparatos electricos y electronicos (RAEE... more La recuperacion de neodimio (Nd) a partir de residuos de aparatos electricos y electronicos (RAEE) esta forjando una nueva y creciente economia ecologica, debido al rol que los imanes permanentes de Nd juegan en los discos duros de computadores. El valor economico del neodimio, sumado a un suministro limitado de las fuentes primarias promueve la implementacion de metodos alternativos de extraccion en solucion a partir de fuentes secundarias. En la actualidad, estos metodos lixivian el elemento de interes para su posterior recuperacion, alcanzando extracciones superiores al 98% de Nd. Sin embargo, el alto impacto ambiental generado por procesos convencionales ha llevado a que metodologias de extraccion ambientalmente sostenibles sean vistas con gran interes. En este articulo se presenta brevemente las condiciones del suministro de neodimio junto a procesos de recuperacion selectiva ambientalmente amigables.
La Introduccion a la Ingenieria Mecanica, permite a los estudiantes en su fase inicial de formaci... more La Introduccion a la Ingenieria Mecanica, permite a los estudiantes en su fase inicial de formacion, adquirir conocimientos respecto a la profesion de la Ingenieria Mecanica en terminos de lo que hace el ingeniero mecanico, los campos de accion, las funciones que realiza en el ambito laboral, la metodologia ingenieril para enfrentarse a los problemas reales, la funcion social del ingeniero mecanico y la importancia de entender el entorno industrial local, nacional e internacional para lograr entender los objetivos de su formacion como ingeniero mecanico. Para alcanzar esta importante funcion todo el grupo de profesores del Departamento de Ingenieria Mecanica y algunos docentes de otros Departamentos de la Facultad de Minas, de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellin, participan en una metodologia de ensenanza donde acompanan activamente en actividades tipo seminario, a los estudiantes de Introduccion a la Ingenieria Mecanica. En este trabajo se plantean las dinamicas d...
Metallurgical and Materials Transactions A, 2021
Carbo-austempering processes have been established as a viable alternative to conventional carbur... more Carbo-austempering processes have been established as a viable alternative to conventional carburized—quenched and tempered (Q&T) steels for components subjected to wear and contact fatigue conditions. However, little information is available about the rotating-bending fatigue performance of carbo-austempered nanobainitic steels. In this article, the rotating-bending fatigue behavior of a high silicon cast steel subjected to different carbo-austempering processes has been evaluated. The implemented heat treatments were designed to lead to nanobainitic microstructures in the case and to obtain different microstructures in the core, including multiphasic microstructures achieved by intercritical austenitization. The results were compared with the ones given by a conventional carburized-Q&T specimen. The microstructural features involved in crack propagation during the cyclic fatigue were evaluated by means of electron backscatter diffraction (EBSD), by scanning the premortem and postmortem samples. Results show that nanobainitic carbo-austempered cast steels exhibit better fatigue performance than traditional carburized-Q&T steels, which is explained in terms of the differences between both microstructures, the role of both ferrite and austenite crystals in crack propagation, the importance of prior austenite boundaries and block boundaries as crack deflectors, and how all these parameters finally have an effect on the fatigue behavior.
Soldagem & Inspeção, 2010
Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por... more Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por meio do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). A soldagem foi feita em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes. Foram feitas a caracterização de microestructuras e microdurezas através da junta soldada, e na superfície foram feitas medições de RMB. Os sinais de RMB foram analisados com o valor máximo, uma média de valores acima de 80% do pico máximo, o rms e o rms do envelope, dos quais foram obtidas curvas da variação com respeito ao centro do cordão e também foram obtidos mapas superficiais. Na caracterização microestructural obteve-se que as amostras de um e dois passes apresentaram tamanhos da zona afetada pelo calor (ZAC) diferente. As microdurezas mostraram que no limite de fusão tem-se a maior dureza enquanto que no fim da ZAC tem-se a menor dureza. O RMB mostrou que no limite de fusão tem o menor valor, enquanto que no fim da ZAC tem o maio...
Revista Colombiana De Materiales, Oct 19, 2012
La evaluacion de las distorsiones de contraccion lateral de uniones soldadas a tope, consiste en ... more La evaluacion de las distorsiones de contraccion lateral de uniones soldadas a tope, consiste en el desarrollo de un modelo bidimensional termico estructural acoplado que estima las distorsiones de contraccion lateral de uniones soldadas a tope, con enfasis en la simulacion computacional. En el se define el problema y el marco conceptual requerido para la comprension de la investigacion, donde se explican los conceptos de esfuerzos residuales y distorsiones en soldadura con las ecuaciones diferenciales que rigen los fenomenos termicos y estructurales los cuales se presentan durante la aplicacion de una soldadura por arco. La investigacion se centra en la explicacion de los modelos fisico, termico y estructural los cuales definen el problema, y a traves de la simulacion computacional se explica el desarrollo de la simulacion termico estructural acoplada mediante el metodo secuencial. Donde se presentan y analizan los resultados obtenidos para los modelos desarrollados por el metodo secuencial.
Welding International, 2014
ABSTRACT In their eutectic compositions, Au–Si alloys have a melting point of 369°C, and a colour... more ABSTRACT In their eutectic compositions, Au–Si alloys have a melting point of 369°C, and a colour similar to that of high-grade gold. Results of the manufacture of gold alloys with 2.5%, 2.8% and 3.0% silicon, by means of melting in a plasma furnace with an inert argon atmosphere, are presented in this study. Chemical composition characterisation was carried out by energy dispersion spectroscopy and wave dispersion spectrometry, and metallographic and microstructural analysis by optical microscopy, SEM and DRX, Vickers hardness and mircohardness testing, melting point evaluation by DSC and determination of the SCIELab colorimetric coordinates. The results of the hardness and micro-hardness testing gave values around 110HV, presenting an important increase in the mechanical properties with respect to the traditional high purity gold alloys. The melting temperature for the alloys was around 374°C as well as being a heat very close to the values of pure gold.
The Multiphase steels are materials with exceptional mechanical properties including high strengt... more The Multiphase steels are materials with exceptional mechanical properties including high strength, excellent ductility and hardening coefficient and good conformability. These properties are related with the microstructure, which can be a combination of ferrite and martensite (Dual phase steels) or more complex microstructures with ferrite, bainite, martensite and retained austenite as in TRIP steels. One of the most important stages on the fabrication of multiphase steels is the intercritical austenization step which is performed between the A1 and A3 temperatures. This step determines the amount and chemistry (especially carbon) of the high temperature austenite. Aiming to study the intercritical austenization step, steels with variations in carbon (0.2-0.5wt%) and silicon (1.4-2.0wt%) were manufactured and dilatometric studies were conducted. The results allowed to stablish the intercritical austenization temperature (IAT) according with the needed amount of high temperature aus...
Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, 2020
El carbo-austemperado es un tratamiento térmico mediante el cual la superficie de un acero de baj... more El carbo-austemperado es un tratamiento térmico mediante el cual la superficie de un acero de bajo carbono se carbura y luego durante el enfriamiento, se somete a un ciclo isotérmico con el objetivo de favorecer la formación de estructuras bainíticas en la capa carburada. En esta investigación se diseñaron dos aceros de bajo carbono susceptibles a ser carburados, los cuales se denominaron como A1 y A2. Como parte de la puesta a punto del tratamiento de carbo-austemperado, se establecieron las condiciones óptimas de los ciclos térmicos de homogenización, austenización y austemperado. Los aceros desarrollados se caracterizaron en cada una de las etapas mediante espectrometría de emisión óptica (EEO), microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y ensayo de microdureza Vickers (HV). Los resultados obtenidos permiten entender la influencia de la composición química sobre el control de las microestructuras obtenidas después del ciclo de transformación isotérmica, ya que, con frecuencia, la elaboración a nivel industrial del acero involucra transformaciones en enfriamiento continuo y solo mediante un balance entre los efectos producidos por un adecuado tratamiento térmico, se obtienen resultados óptimos en la microestructura y las propiedades mecánicas derivadas de esta. Palabras clave: Carbo-austemperado, transformación bainítica, aceros bajo carbono.
En el presente trabajo se describe el diseno, construccion y prueba de un equipo a escala de labo... more En el presente trabajo se describe el diseno, construccion y prueba de un equipo a escala de laboratorio para tratamientos termicos con atmosfera controlada para el estudio de la carburizacion gaseosa de aceros. El equipo posee las siguientes caracteristicas: produccion controlada de una atmosfera gaseosa que esta compuesta por una mezcla de gas endotermico sintetico (20% CO, 40% N2, 40% H2) y gas acetileno (C2H2), brindando la posibilidad de obtener diferentes potenciales de carbono (Cp), zona de reaccion isotermica, inerte y hermetica. Para la puesta a punto del equipo se trabajo con probetas de acero AISI-SAE 1020, este acero es comunmente utilizado en la fabricacion de piezas como bujes, pinones, pasadores y rodillos, las cuales requieren una profundidad de capa total cementada de hasta 1.2 mm. En las muestras cementadas se caracterizaron la microestructura por microscopia optica, la composicion quimica por espectrometria de emision optica y las propiedades mecanicas por barrido...
Journal of Materials Research and Technology, 2021
Abstract Carbo-austempered steels with a nanobainitic microstructure in the case are established ... more Abstract Carbo-austempered steels with a nanobainitic microstructure in the case are established as an exciting alternative in applications demanding high stability and reliability against wear and fatigue. In this work, the effect of heat treatment conditions, i.e. austenitizing and isothermal transformation temperatures, on the wear behavior under rolling/sliding conditions of a carburized cast steel with a nanobainitic structure in the surface was examined. The results show that wear damage is mainly due to contact fatigue, with a small extent of oxidative wear, abrasion and adhesion. The results were compared with the conventional tempered martensite plus retained austenite microstructure obtained by means of carburizing followed by quenching and tempering. The nanobainitic microstructures show a better wear resistance than the quenched and tempered microstructures. Also, the specific wear rate in carbo-austempered steels was lower as the isothermal heat treatment temperature decreased. Results are explained in terms of the microstructural differences, hardening behavior and plasticity of the materials under study.
Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, 2015
When a variable magnetic field is applied to a ferromagnetic material, it has been observed that,... more When a variable magnetic field is applied to a ferromagnetic material, it has been observed that, next to the coercive field (H c), rise in induction (B) takes place through abrupt jumps known as Barkhausen jumps. In this research, the microstructure variation in carbon steel welded joints was monitored by the Magnetic Barkhausen Noise (MBN). The samples were welded by SMAW process, in which both one-pass and two-pass were applied. Microhardness and microstructure were also characterized. The MBN signal was measured and analysed by means of several frequency and time domain parameters. Furthermore, maps of the welded steel surfaces were plotted. The variation of the MBN parameters was correlated to those of the microhardness and microstructure. The results allowed identifying a heat-affected zone (HAZ) of the welded joint using the MBN signals.
Soldagem & Inspeção, 2013
en su composición eutéctica presenta un punto de fusión cercano a los 369ºC y color similar al or... more en su composición eutéctica presenta un punto de fusión cercano a los 369ºC y color similar al oro de alta ley. En este estudio se presentan resultados de fabricación de las aleaciones de oro con 2,5; 2,8 y 3,0 % de silicio, por medio de la fusión en un horno de plasma con atmósfera inerte de argón. Se realizó caracterización de composición química por espectroscopía de dispersión de energía (EDS) y espectrometría de dispersión de longitud de onda (WDS), análisis metalográfico y microestructural por microscopía óptica, SEM y DRX, dureza y microdureza Vickers, evaluación del punto de fusión por DSC y determinación de las coordenadas colorimétricas SCIELab. A nivel microestructural las aleaciones muestran pequeñas formaciones dendríticas ricas en oro y el constituyente eutéctico formado por precipitados de silicio aciculares en una matriz de oro. Los resultados de dureza y microdureza dieron valores alrededor de los 110HV, presentándose un importante aumento en las propiedades mecánicas con respecto a las aleaciones tradicionales de oro de alta pureza. La temperatura de fusión para las aleaciones se ubicó en los 374°C, además de presentar un color muy cercano a los valores del oro puro.
Metals, 2020
Carburizing implies the existence of a carbon gradient from the surface to the core of the steel,... more Carburizing implies the existence of a carbon gradient from the surface to the core of the steel, which in turn will affect both the critical temperature for austenite formation and the kinetics of the bainitic transformation during the austempering treatment. Therefore, for future development of carbo-austempered steels with nanobainitic microstructures in the case, it is key to understand the effect of such carbon gradient has on the final microstructure and the mechanical properties reached by the heat treatments used. This work was divided into two parts, firstly two alloys with similar carbon content to those at the surface and center of the carburized steel were used to establish the optimal heat treatment parameters and to study bainite transformation kinetics by high resolution dilatometry. In a second step, a carburized alloy is produced and subjected to the designed heat treatments, in order to evaluate the microstructure and mechanical properties developed. Results thus o...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMEN Se fabricó un acero de composición 0.25C, 1.9Si, 0.63Mn, 1.5Cr utilizando un horno de ind... more RESUMEN Se fabricó un acero de composición 0.25C, 1.9Si, 0.63Mn, 1.5Cr utilizando un horno de inducción. La aleación as-cast se homogenizó y se determinaron las temperaturas de inicio (AC1) y finalización (AC3) de la austenita durante el calentamiento mediante dilatometría. Se seleccionaron dos temperaturas de austenización intercrítica, que se utilizaron para realizar tratamientos térmicos de austenización parcial seguidos de tratamiento isotérmico en sales fundidas. Se caracterizaron los aceros tratados térmicamente con microscopia óptica, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos x. Las microestructuras obtenidas fueron multifásicas con ferrita proeutectoide, martensita, bainita y austenita retenida de tamaño nanométrico. Los aceros obtenidos fueron deformados plásticamente por laminación en frio para evaluar la estabilidad de la austenita bajo condiciones de deformación. Se encontró que la fracción de austenita retenida aumentó y su estabilidad bajo condiciones de...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMEN En este trabajo fue evaluado el efecto del uso de acetileno como fuente de carbono en la ... more RESUMEN En este trabajo fue evaluado el efecto del uso de acetileno como fuente de carbono en la carburización gaseosa del acero AISI/SAE 8620. Para esto se diseñó y fabricó un sistema de carburización gaseosa con las siguientes características: producción controlada de una atmósfera gaseosa carburante, zona de reacción isotérmica inerte y hermética y sonda de carbono/oxígeno para el control del potencial de carbono (Cp) durante el ciclo de carburización. Se utilizó una atmósfera compuesta por un gas endotérmico sintético de composición 40%H2, 40%N2 y 20%CO con flujo constante de 100 cm3/min y variaciones de acetileno con flujos de 40cm3/min, 65cm3/min y 85cm3/min. Estos gases se inyectaron en el reactor a 900ºC y se sostuvieron por tres horas. Se seleccionó gas acetileno como agente enriquecedor de carbono en la atmósfera debido a los elevados ratios de descomposición que presentan estas moléculas y a la baja tendencia a desarrollar reacciones de polimerización. La caracterización ...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMEN Los aceros multifásicos son una familia de materiales con propiedades mecánicas excepcion... more RESUMEN Los aceros multifásicos son una familia de materiales con propiedades mecánicas excepcionales que incluyen alta resistencia mecánica, excelente ductilidad e índice de endurecimiento y buena conformabilidad. Estas propiedades están relacionadas con la microestructura, que puede ser desde combinaciones de ferrita y martensita (aceros dúplex) hasta microestructuras complejas con presencia de ferrita, bainita, martensita y austenita retenida como en el caso de los aceros TRIP. Una de las etapas fundamentales en la fabricación de estos aceros es la austenización intercrítica que se produce entre las temperaturas A1 y A3, de la cual depende la fracción de austenita de alta temperatura y la composición química de las fases, en especial el contenido de carbono. Con el fin de estudiar esta etapa del tratamiento térmico se fabricaron aceros con variaciones en la concentración de carbono (0.2-0.5%) y silicio (1.4-2.0%) y se realizaron ensayos dilatométricos. Los resultados permitieron ...
Scientia Et Technica, Jul 30, 2007
El objetivo del presente trabajo fue examinar la secuencia de precipitación en el acero UNS S4300... more El objetivo del presente trabajo fue examinar la secuencia de precipitación en el acero UNS S43000 entre 500°C y 700°C desde 5 minutos a 16 horas. La evaluación microestructural fue realizada en los microscopios óptico y electrónico de barrido. Fue realizada difracción de rayos X sobre la superficie del acero y después de la extracción de precipitados. Fueron observadas diferentes morfologías de precipitados después de los tratamientos isotérmicos que involucran las formas inter e intragranular. Se propone como secuencia de precipitación etapas de disolución y reprecipitación de fases más estables hasta el coalescimiento y crecimiento para tiempos y temperaturas mayores.
The effect of using acetylene as a carbon source in the gas carburization of AISI/SAE 8620 steel ... more The effect of using acetylene as a carbon source in the gas carburization of AISI/SAE 8620 steel was evaluated in this work. For this purpose, a gaseous carburizing system was designed and manufactured with the following characteristics: controlled production of a carburant gaseous atmosphere, inert and hermetic isothermal reaction zone and carbon/oxygen probe for the control of carbon potential (Cp) during the carburization cycle. An atmosphere composed of synthetic endothermic gas with composition of 40%H2, 40%N2 and 20%CO and constant flow of 100 cm3/min and acetylene variations with flows of 40cm3/min, 65cm3/min and 85cm3/min was used. These gases were injected into the reactor at 900°C and held for three hours. The acetylene gas was selected as the carbon-enriching agent in the atmosphere, due to the high decomposition ratios of these molecules and the low tendency to develop polymerization reactions. The characterization of the carburized steels was performed by optical micros...
Aleaciones de aluminio silicio (Al-Si) fundidas con contenido de otros aleantes como Cu y Mg se v... more Aleaciones de aluminio silicio (Al-Si) fundidas con contenido de otros aleantes como Cu y Mg se vuelven susceptibles al tratamiento termico de solubilizacion y envejecimiento con el cual pueden mejorar las propiedades mecanicas y se amplia su gama de aplicaciones. Se presentan los resultados del efecto del tratamiento termico de solubilizacion y envejecimiento de una aleacion de aluminio-silicio (Al-Si), sobre la microestructura. Para la obtencion de las muestras se utilizo un horno electrico de crisol para la fundicion. El vaciado se hizo en moldes de arena en verde para obtener bloques en Y. En la parte inferior de los moldes se inserto un enfriador para direccionar la solidificacion y para generar una variacion en el tamano de grano. Se analizaron muestras tanto de la zona cercana como alejada del enfriador, las cuales poseian tamanos de grano diferentes. Las muestras se solubilizaron a 510°C por un tiempo de 8 horas y posteriormente se envejecieron artificialmente a 160°C por 4,...
La recuperacion de neodimio (Nd) a partir de residuos de aparatos electricos y electronicos (RAEE... more La recuperacion de neodimio (Nd) a partir de residuos de aparatos electricos y electronicos (RAEE) esta forjando una nueva y creciente economia ecologica, debido al rol que los imanes permanentes de Nd juegan en los discos duros de computadores. El valor economico del neodimio, sumado a un suministro limitado de las fuentes primarias promueve la implementacion de metodos alternativos de extraccion en solucion a partir de fuentes secundarias. En la actualidad, estos metodos lixivian el elemento de interes para su posterior recuperacion, alcanzando extracciones superiores al 98% de Nd. Sin embargo, el alto impacto ambiental generado por procesos convencionales ha llevado a que metodologias de extraccion ambientalmente sostenibles sean vistas con gran interes. En este articulo se presenta brevemente las condiciones del suministro de neodimio junto a procesos de recuperacion selectiva ambientalmente amigables.
La Introduccion a la Ingenieria Mecanica, permite a los estudiantes en su fase inicial de formaci... more La Introduccion a la Ingenieria Mecanica, permite a los estudiantes en su fase inicial de formacion, adquirir conocimientos respecto a la profesion de la Ingenieria Mecanica en terminos de lo que hace el ingeniero mecanico, los campos de accion, las funciones que realiza en el ambito laboral, la metodologia ingenieril para enfrentarse a los problemas reales, la funcion social del ingeniero mecanico y la importancia de entender el entorno industrial local, nacional e internacional para lograr entender los objetivos de su formacion como ingeniero mecanico. Para alcanzar esta importante funcion todo el grupo de profesores del Departamento de Ingenieria Mecanica y algunos docentes de otros Departamentos de la Facultad de Minas, de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellin, participan en una metodologia de ensenanza donde acompanan activamente en actividades tipo seminario, a los estudiantes de Introduccion a la Ingenieria Mecanica. En este trabajo se plantean las dinamicas d...
Metallurgical and Materials Transactions A, 2021
Carbo-austempering processes have been established as a viable alternative to conventional carbur... more Carbo-austempering processes have been established as a viable alternative to conventional carburized—quenched and tempered (Q&T) steels for components subjected to wear and contact fatigue conditions. However, little information is available about the rotating-bending fatigue performance of carbo-austempered nanobainitic steels. In this article, the rotating-bending fatigue behavior of a high silicon cast steel subjected to different carbo-austempering processes has been evaluated. The implemented heat treatments were designed to lead to nanobainitic microstructures in the case and to obtain different microstructures in the core, including multiphasic microstructures achieved by intercritical austenitization. The results were compared with the ones given by a conventional carburized-Q&T specimen. The microstructural features involved in crack propagation during the cyclic fatigue were evaluated by means of electron backscatter diffraction (EBSD), by scanning the premortem and postmortem samples. Results show that nanobainitic carbo-austempered cast steels exhibit better fatigue performance than traditional carburized-Q&T steels, which is explained in terms of the differences between both microstructures, the role of both ferrite and austenite crystals in crack propagation, the importance of prior austenite boundaries and block boundaries as crack deflectors, and how all these parameters finally have an effect on the fatigue behavior.
Soldagem & Inspeção, 2010
Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por... more Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por meio do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). A soldagem foi feita em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes. Foram feitas a caracterização de microestructuras e microdurezas através da junta soldada, e na superfície foram feitas medições de RMB. Os sinais de RMB foram analisados com o valor máximo, uma média de valores acima de 80% do pico máximo, o rms e o rms do envelope, dos quais foram obtidas curvas da variação com respeito ao centro do cordão e também foram obtidos mapas superficiais. Na caracterização microestructural obteve-se que as amostras de um e dois passes apresentaram tamanhos da zona afetada pelo calor (ZAC) diferente. As microdurezas mostraram que no limite de fusão tem-se a maior dureza enquanto que no fim da ZAC tem-se a menor dureza. O RMB mostrou que no limite de fusão tem o menor valor, enquanto que no fim da ZAC tem o maio...
Revista Colombiana De Materiales, Oct 19, 2012
La evaluacion de las distorsiones de contraccion lateral de uniones soldadas a tope, consiste en ... more La evaluacion de las distorsiones de contraccion lateral de uniones soldadas a tope, consiste en el desarrollo de un modelo bidimensional termico estructural acoplado que estima las distorsiones de contraccion lateral de uniones soldadas a tope, con enfasis en la simulacion computacional. En el se define el problema y el marco conceptual requerido para la comprension de la investigacion, donde se explican los conceptos de esfuerzos residuales y distorsiones en soldadura con las ecuaciones diferenciales que rigen los fenomenos termicos y estructurales los cuales se presentan durante la aplicacion de una soldadura por arco. La investigacion se centra en la explicacion de los modelos fisico, termico y estructural los cuales definen el problema, y a traves de la simulacion computacional se explica el desarrollo de la simulacion termico estructural acoplada mediante el metodo secuencial. Donde se presentan y analizan los resultados obtenidos para los modelos desarrollados por el metodo secuencial.
Welding International, 2014
ABSTRACT In their eutectic compositions, Au–Si alloys have a melting point of 369°C, and a colour... more ABSTRACT In their eutectic compositions, Au–Si alloys have a melting point of 369°C, and a colour similar to that of high-grade gold. Results of the manufacture of gold alloys with 2.5%, 2.8% and 3.0% silicon, by means of melting in a plasma furnace with an inert argon atmosphere, are presented in this study. Chemical composition characterisation was carried out by energy dispersion spectroscopy and wave dispersion spectrometry, and metallographic and microstructural analysis by optical microscopy, SEM and DRX, Vickers hardness and mircohardness testing, melting point evaluation by DSC and determination of the SCIELab colorimetric coordinates. The results of the hardness and micro-hardness testing gave values around 110HV, presenting an important increase in the mechanical properties with respect to the traditional high purity gold alloys. The melting temperature for the alloys was around 374°C as well as being a heat very close to the values of pure gold.
The Multiphase steels are materials with exceptional mechanical properties including high strengt... more The Multiphase steels are materials with exceptional mechanical properties including high strength, excellent ductility and hardening coefficient and good conformability. These properties are related with the microstructure, which can be a combination of ferrite and martensite (Dual phase steels) or more complex microstructures with ferrite, bainite, martensite and retained austenite as in TRIP steels. One of the most important stages on the fabrication of multiphase steels is the intercritical austenization step which is performed between the A1 and A3 temperatures. This step determines the amount and chemistry (especially carbon) of the high temperature austenite. Aiming to study the intercritical austenization step, steels with variations in carbon (0.2-0.5wt%) and silicon (1.4-2.0wt%) were manufactured and dilatometric studies were conducted. The results allowed to stablish the intercritical austenization temperature (IAT) according with the needed amount of high temperature aus...
Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, 2020
El carbo-austemperado es un tratamiento térmico mediante el cual la superficie de un acero de baj... more El carbo-austemperado es un tratamiento térmico mediante el cual la superficie de un acero de bajo carbono se carbura y luego durante el enfriamiento, se somete a un ciclo isotérmico con el objetivo de favorecer la formación de estructuras bainíticas en la capa carburada. En esta investigación se diseñaron dos aceros de bajo carbono susceptibles a ser carburados, los cuales se denominaron como A1 y A2. Como parte de la puesta a punto del tratamiento de carbo-austemperado, se establecieron las condiciones óptimas de los ciclos térmicos de homogenización, austenización y austemperado. Los aceros desarrollados se caracterizaron en cada una de las etapas mediante espectrometría de emisión óptica (EEO), microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y ensayo de microdureza Vickers (HV). Los resultados obtenidos permiten entender la influencia de la composición química sobre el control de las microestructuras obtenidas después del ciclo de transformación isotérmica, ya que, con frecuencia, la elaboración a nivel industrial del acero involucra transformaciones en enfriamiento continuo y solo mediante un balance entre los efectos producidos por un adecuado tratamiento térmico, se obtienen resultados óptimos en la microestructura y las propiedades mecánicas derivadas de esta. Palabras clave: Carbo-austemperado, transformación bainítica, aceros bajo carbono.
En el presente trabajo se describe el diseno, construccion y prueba de un equipo a escala de labo... more En el presente trabajo se describe el diseno, construccion y prueba de un equipo a escala de laboratorio para tratamientos termicos con atmosfera controlada para el estudio de la carburizacion gaseosa de aceros. El equipo posee las siguientes caracteristicas: produccion controlada de una atmosfera gaseosa que esta compuesta por una mezcla de gas endotermico sintetico (20% CO, 40% N2, 40% H2) y gas acetileno (C2H2), brindando la posibilidad de obtener diferentes potenciales de carbono (Cp), zona de reaccion isotermica, inerte y hermetica. Para la puesta a punto del equipo se trabajo con probetas de acero AISI-SAE 1020, este acero es comunmente utilizado en la fabricacion de piezas como bujes, pinones, pasadores y rodillos, las cuales requieren una profundidad de capa total cementada de hasta 1.2 mm. En las muestras cementadas se caracterizaron la microestructura por microscopia optica, la composicion quimica por espectrometria de emision optica y las propiedades mecanicas por barrido...
Journal of Materials Research and Technology, 2021
Abstract Carbo-austempered steels with a nanobainitic microstructure in the case are established ... more Abstract Carbo-austempered steels with a nanobainitic microstructure in the case are established as an exciting alternative in applications demanding high stability and reliability against wear and fatigue. In this work, the effect of heat treatment conditions, i.e. austenitizing and isothermal transformation temperatures, on the wear behavior under rolling/sliding conditions of a carburized cast steel with a nanobainitic structure in the surface was examined. The results show that wear damage is mainly due to contact fatigue, with a small extent of oxidative wear, abrasion and adhesion. The results were compared with the conventional tempered martensite plus retained austenite microstructure obtained by means of carburizing followed by quenching and tempering. The nanobainitic microstructures show a better wear resistance than the quenched and tempered microstructures. Also, the specific wear rate in carbo-austempered steels was lower as the isothermal heat treatment temperature decreased. Results are explained in terms of the microstructural differences, hardening behavior and plasticity of the materials under study.
Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, 2015
When a variable magnetic field is applied to a ferromagnetic material, it has been observed that,... more When a variable magnetic field is applied to a ferromagnetic material, it has been observed that, next to the coercive field (H c), rise in induction (B) takes place through abrupt jumps known as Barkhausen jumps. In this research, the microstructure variation in carbon steel welded joints was monitored by the Magnetic Barkhausen Noise (MBN). The samples were welded by SMAW process, in which both one-pass and two-pass were applied. Microhardness and microstructure were also characterized. The MBN signal was measured and analysed by means of several frequency and time domain parameters. Furthermore, maps of the welded steel surfaces were plotted. The variation of the MBN parameters was correlated to those of the microhardness and microstructure. The results allowed identifying a heat-affected zone (HAZ) of the welded joint using the MBN signals.
Soldagem & Inspeção, 2013
en su composición eutéctica presenta un punto de fusión cercano a los 369ºC y color similar al or... more en su composición eutéctica presenta un punto de fusión cercano a los 369ºC y color similar al oro de alta ley. En este estudio se presentan resultados de fabricación de las aleaciones de oro con 2,5; 2,8 y 3,0 % de silicio, por medio de la fusión en un horno de plasma con atmósfera inerte de argón. Se realizó caracterización de composición química por espectroscopía de dispersión de energía (EDS) y espectrometría de dispersión de longitud de onda (WDS), análisis metalográfico y microestructural por microscopía óptica, SEM y DRX, dureza y microdureza Vickers, evaluación del punto de fusión por DSC y determinación de las coordenadas colorimétricas SCIELab. A nivel microestructural las aleaciones muestran pequeñas formaciones dendríticas ricas en oro y el constituyente eutéctico formado por precipitados de silicio aciculares en una matriz de oro. Los resultados de dureza y microdureza dieron valores alrededor de los 110HV, presentándose un importante aumento en las propiedades mecánicas con respecto a las aleaciones tradicionales de oro de alta pureza. La temperatura de fusión para las aleaciones se ubicó en los 374°C, además de presentar un color muy cercano a los valores del oro puro.
Metals, 2020
Carburizing implies the existence of a carbon gradient from the surface to the core of the steel,... more Carburizing implies the existence of a carbon gradient from the surface to the core of the steel, which in turn will affect both the critical temperature for austenite formation and the kinetics of the bainitic transformation during the austempering treatment. Therefore, for future development of carbo-austempered steels with nanobainitic microstructures in the case, it is key to understand the effect of such carbon gradient has on the final microstructure and the mechanical properties reached by the heat treatments used. This work was divided into two parts, firstly two alloys with similar carbon content to those at the surface and center of the carburized steel were used to establish the optimal heat treatment parameters and to study bainite transformation kinetics by high resolution dilatometry. In a second step, a carburized alloy is produced and subjected to the designed heat treatments, in order to evaluate the microstructure and mechanical properties developed. Results thus o...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMEN Se fabricó un acero de composición 0.25C, 1.9Si, 0.63Mn, 1.5Cr utilizando un horno de ind... more RESUMEN Se fabricó un acero de composición 0.25C, 1.9Si, 0.63Mn, 1.5Cr utilizando un horno de inducción. La aleación as-cast se homogenizó y se determinaron las temperaturas de inicio (AC1) y finalización (AC3) de la austenita durante el calentamiento mediante dilatometría. Se seleccionaron dos temperaturas de austenización intercrítica, que se utilizaron para realizar tratamientos térmicos de austenización parcial seguidos de tratamiento isotérmico en sales fundidas. Se caracterizaron los aceros tratados térmicamente con microscopia óptica, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos x. Las microestructuras obtenidas fueron multifásicas con ferrita proeutectoide, martensita, bainita y austenita retenida de tamaño nanométrico. Los aceros obtenidos fueron deformados plásticamente por laminación en frio para evaluar la estabilidad de la austenita bajo condiciones de deformación. Se encontró que la fracción de austenita retenida aumentó y su estabilidad bajo condiciones de...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMEN En este trabajo fue evaluado el efecto del uso de acetileno como fuente de carbono en la ... more RESUMEN En este trabajo fue evaluado el efecto del uso de acetileno como fuente de carbono en la carburización gaseosa del acero AISI/SAE 8620. Para esto se diseñó y fabricó un sistema de carburización gaseosa con las siguientes características: producción controlada de una atmósfera gaseosa carburante, zona de reacción isotérmica inerte y hermética y sonda de carbono/oxígeno para el control del potencial de carbono (Cp) durante el ciclo de carburización. Se utilizó una atmósfera compuesta por un gas endotérmico sintético de composición 40%H2, 40%N2 y 20%CO con flujo constante de 100 cm3/min y variaciones de acetileno con flujos de 40cm3/min, 65cm3/min y 85cm3/min. Estos gases se inyectaron en el reactor a 900ºC y se sostuvieron por tres horas. Se seleccionó gas acetileno como agente enriquecedor de carbono en la atmósfera debido a los elevados ratios de descomposición que presentan estas moléculas y a la baja tendencia a desarrollar reacciones de polimerización. La caracterización ...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMEN Los aceros multifásicos son una familia de materiales con propiedades mecánicas excepcion... more RESUMEN Los aceros multifásicos son una familia de materiales con propiedades mecánicas excepcionales que incluyen alta resistencia mecánica, excelente ductilidad e índice de endurecimiento y buena conformabilidad. Estas propiedades están relacionadas con la microestructura, que puede ser desde combinaciones de ferrita y martensita (aceros dúplex) hasta microestructuras complejas con presencia de ferrita, bainita, martensita y austenita retenida como en el caso de los aceros TRIP. Una de las etapas fundamentales en la fabricación de estos aceros es la austenización intercrítica que se produce entre las temperaturas A1 y A3, de la cual depende la fracción de austenita de alta temperatura y la composición química de las fases, en especial el contenido de carbono. Con el fin de estudiar esta etapa del tratamiento térmico se fabricaron aceros con variaciones en la concentración de carbono (0.2-0.5%) y silicio (1.4-2.0%) y se realizaron ensayos dilatométricos. Los resultados permitieron ...
Scientia Et Technica, Jul 30, 2007
El objetivo del presente trabajo fue examinar la secuencia de precipitación en el acero UNS S4300... more El objetivo del presente trabajo fue examinar la secuencia de precipitación en el acero UNS S43000 entre 500°C y 700°C desde 5 minutos a 16 horas. La evaluación microestructural fue realizada en los microscopios óptico y electrónico de barrido. Fue realizada difracción de rayos X sobre la superficie del acero y después de la extracción de precipitados. Fueron observadas diferentes morfologías de precipitados después de los tratamientos isotérmicos que involucran las formas inter e intragranular. Se propone como secuencia de precipitación etapas de disolución y reprecipitación de fases más estables hasta el coalescimiento y crecimiento para tiempos y temperaturas mayores.