Jose Luddey Marulanda Arevalo | Universidad Tecnológica de Pereira (original) (raw)

Issue 189 by Jose Luddey Marulanda Arevalo

Aluminum coatings were deposited on stainless steels AISI 304 and AISI 316 at a temperature range... more Aluminum coatings were deposited on stainless steels AISI 304 and AISI 316 at a temperature range from 560 to 600°C by CVD-FBR, using a
bed consisting of a 10% aluminum powder and 90% of bed inert (alumina) which was fluidized with Ar and an activator mixture of hydrochloric
acid with hydrogen (HCl/H2). The coating without heat treatment includes the follow species: Al13Fe4, Fe2Al5, FeAl2 and Al5FeNi for both steels.
In addition, the heat treatment causes the aluminum to diffuse into the substrate and the iron diffuse towards the surface of the coating, making
the transformation of previous existing compounds to FeAl, Fe2Al5, FeAl2, Al0.99Fe0.99Ni0.02, AlNi and Fe2AlCr. Thermodynamic simulation was
conducted with the Thermo-Calc software to obtain information of the possible composition and amount of deposited material, for selected
conditions. The specimens coated and uncoated were exposed at 750 ºC in an atmosphere where the vapor was transported to the samples using a
N2 flow of 40 ml/min plus 100% water vapor (H2O). The two uncoated substrates behaved differently, since the steel AISI 304 performed well
and gained little weight (0.49 mg/cm2), compared to the steel AISI 316 that lost too much weight (25.4 mg/cm2). Coated steels gained little
weight during thousand hours of exposure (0.26 mg/cm2) and support very well the corrosive attack compared to uncoated substrates.

Papers by Jose Luddey Marulanda Arevalo

Los recubrimientos de aluminio-Silicio fueron depositados por Deposicion Quimica de Vapor en Lech... more Los recubrimientos de aluminio-Silicio fueron depositados por Deposicion Quimica de Vapor en Lecho Fluidizado (CVD-FBR), sobre el acero inoxidable austenitico AISI 316, presentan una reduccion de la velocidad de corrosion a altas temperaturas de mas de 100 veces. Se realizo la caracterizacion mecanica de los recubrimientos por medio de micro dureza, nano indentacion para conocer como se vieron afectas las propiedades mecanicas (en especial la dureza y el modulo de Young) del recubrimiento y del sustrato, luego de ser sometidos a la oxidacion a alta temperatura. Tambien se hicieron analisis por medio de MEB para observar los cambios micro estructurales y MFA para observar como varia la topografia y el gradiente en funcion de la distancia recorrida por la punta del cantilever durante los barridos.

This work of heat treatments of the alloy Zinc - Aluminum with 22-27%Al, the effects were analyze... more This work of heat treatments of the alloy Zinc - Aluminum with 22-27%Al, the effects were analyzed that have these treatments on the mechanical properties of this alloy, to contribute to the improvement and development of this alloy ZA-27, because has good mechanical properties, also a highest colability (Fill molds) and low point of fusion. In general terms, this alloy is treatable thermally, because these treatments improve the mechanical properties like hardness, traction and percentage of extension.

Design, construct and put into operation a tribology machine of abrasive wearing, according to pr... more Design, construct and put into operation a tribology machine of abrasive wearing, according to practical standards ASTM G65, several tests were performed, demonstrating the reliability of the machine under this norm. The machine will allow to perform reliable tests of wearing down, being another tools to evaluate the characteristics of the materials and thus to improve the knowledge of the tribology, in addition the behavior of different materials will be able to be analyzed, and this way to predict the life time of machinery components that are put under this type of wearing down, to know how whenis the proper time to change a piece in order to save money and time to the industries.

Dyna, 2013

La deposición química de vapor por lecho fluidizado (CVD-FBR) es una variante de la técnica de de... more La deposición química de vapor por lecho fluidizado (CVD-FBR) es una variante de la técnica de deposición química de vapor; que combina las ventajas de la activación térmica por calentamiento y el lecho fluidizado. Los recubrimientos mediante CVD-FBR son ampliamente investigados y usados debido a la necesidad de proteger superficialmente los componentes que operan a altas temperaturas, el cual ha aumentado perceptiblemente. Además, tiene la ventaja de ser una técnica de bajo costo, puede controlar con relativa facilidad la composición del material depositado, permitiendo realizar recubrimientos con una orientación preferente que permite la obtención de intercaras con propiedades anisotrópicas; estos son depositados a bajas temperaturas y a la presión atmosférica.

Los recubrimientos de aluminio realizados por medio del rociado termico por arco electrico sobre ... more Los recubrimientos de aluminio realizados por medio del rociado termico por arco electrico sobre aceros de bajo carbono, presentan una proteccion contra la corrosion en ambientes salinos, reduciendo la velocidad de corrosion, conllevando al aumento de la vida util de las piezas. A las probetas rociadas termicamente con aluminio se le aplicaron dos capas de pintura para posteriormente ser sometidas a corrosion por medio de una camara de niebla salina. Se realizo la caracterizacion del recubrimiento por medio de MEB para analizar su comportamiento con respecto al sustrato y a la pintura para conocer variaciones en propiedades como adherencia, topografia y homogeneidad. Se observo que las probetas recubiertas con aluminio por rociado termico presentan una mayor resistencia a la corrosion en camara salina que las probetas que no fueron recubiertas y solo estaban protegidas por el sistema bicapa de pintura, aunque la pintura sin rociado termico tuvo un buen desempeno ya que no fallo dura...

Dyna, 2013

Se realizo la oxidacion del acero inoxidable austenitico AISI SAE 317, a temperaturas de 700 y 75... more Se realizo la oxidacion del acero inoxidable austenitico AISI SAE 317, a temperaturas de 700 y 750oC, en un ambiente con 100% vapor de agua, para evaluar su comportamiento a la corrosion. Se realizaron curvas de ganancia de masa y las peliculas de oxidos se analizaron por medio de Microscopia Electronica de Barrido (SEM) y difraccion de rayos X (DRX), para observar como se forman las capas de oxidos y discutir el posible mecanismo de oxidacion en vapor de agua. Se encontro que el mecanismo de ataque a 750oC es similar a 700oC. La velocidad de oxidacion es mayor a 750oC, ya que la difusion de los elementos de aleacion y las reacciones de oxidacion son mas rapidas.

DYNA

In the present study, we used tensile shear tests, Shore hardness tests, differential scanning ca... more In the present study, we used tensile shear tests, Shore hardness tests, differential scanning calorimetry (DSC), and thermogravimetry (TGA) to characterize a reactive polyurethane-based hot melt adhesive. We also measured contact angles at various temperatures to evaluate the wettability of the adhesive and to determine the optimum temperature range for applications. The adhesive was tested following curing for various times, and the bonding of the adhesive with several materials was investigated to determine whether it has the potential for greater versatility of application. Therefore, we explored new uses of the adhesive, such as in the matrix of a composite with fiberglass. Reactive hot melt adhesives are useful because they provide a certain degree of flexibility to joints, and have high processing speeds, high initial rigidity, and high working temperatures.

CT&F - Ciencia, Tecnología y Futuro

espanolSe han obtenido recubrimientos de aluminio por la tecnica de deposicion quimica de vapor p... more espanolSe han obtenido recubrimientos de aluminio por la tecnica de deposicion quimica de vapor por lecho fluidizado (CVD-FBR de sus siglas en ingles), sobre aceros inoxidables austeniticos (AISI 304, AISI 316 y AISI 317), con el proposito de evaluar la resistencia a la oxidacion en vapor de agua a 700oC. Los recubrimientos fueron caracterizados en su morfologia/composicion y fases cristalinas mediante las tecnicas de Microscopia Electronica de Barrido (MEB), con analisis de rayos X por dispersion de energia (EDAX de sus siglas en ingles) y Difraccion de Rayos X (DRX). Ademas, se realizo simulacion termodinamica mediante el software comercial Thermo-Calc®, con la finalidad de aproximar a las condiciones optimas la deposicion del recubrimiento sobre los mencionados aceros. Todos los especimenes sin y con recubrimiento de aluminio por CVD-FBR, fueron oxidados a la temperatura de 700oC, en una atmosfera proxima al 100% de vapor de agua por 1000 h. El recubrimiento de aluminio evito la formacion de islas o costra de oxidos y disminuyo la ganancia de masa de los aceros. El acero AISI 304 con recubrimiento presento una reduccion del 25% en la ganancia de masa en comparacion con el mismo acero sin recubrimiento y oxidado en las mismas condiciones; los aceros AISI 316 y AISI 317 presentaron perdida de masa, debido a que el oxido formado se desprende por su naturaleza quebradiza. EnglishAluminum coatings have been obtained using the Chemical Vapor Deposition of Fluidized Bed Reactor technique (CVD-FBR), on austenitic stainless steels (AISI 304, AISI 316 and AISI 317), in order to evaluate resistance to steam oxidation at 700oC. The coatings were characterized in their morphology/composition and crystalline phases using Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Analysis (EDAX) and X-ray Diffraction (XRD). In addition, thermodynamic simulation was performed using Thermo-Calc® software to make the deposition of the coating on said steels similar to optimal conditions. All specimens -with and without aluminum coating by CVD-FBR- were oxidized at 700oC, in a steam atmosphere of nearly 100% for 1000 h. The aluminum coating prevented the formation of oxide islands or crust, and reduced steel mass gain. Coated AISI steel showed a 25% reduction in mass gain compared to the same steel uncoated and oxidized under the same conditions. AISI 316 and AISI 317 steels underwent loss of mass because the brittle oxide that was formed came loose. portuguesForam obtidos recobrimentos de aluminio pela tecnica de deposicao quimica de vapor por leito fluidizado (CVD-FBR por suas siglas em ingles), sobre acos inoxidaveis austeniticos (AISI 304, AISI 316 e AISI 317), com o proposito de avaliar a resistencia a oxidacao em vapor d’agua a 700oC. Os recobrimentos foram caracterizados em sua morfologia/composicao e fases cristalinas mediante as tecnicas de Microscopia Eletronica de Varredura (MEB), com analise de raios X por dispersao de energia (EDAX por suas siglas em ingles) e Difracao de Raios X (DRX). Alem disso, foi realizada simulacao termodinâmica mediante o software comercial Thermo-Calc®, com a finalidade de aproximar as condicoes otimas a deposicao do recobrimento sobre os mencionados acos. Todos os especimes, sem e com recobrimento de aluminio por CVD-FBR, foram oxidados a temperatura de 700oC, em uma atmosfera proxima a 100% de vapor d’agua por 1000 h. O recobrimento de aluminio evitou a formacao de ilhas ou camada de oxidos e diminuiu o ganho de massa dos acos. O aco AISI 304 com recobrimento apresentou uma reducao de 25% no ganho de massa em comparacao com o mesmo aco sem recobrimento e oxidado nas mesmas condicoes; os acos AISI 316 e AISI 317 apresentaram perda de massa, devido a que o oxido formado se solta por sua natureza quebradica.

Contemporary Engineering Sciences

INGENIERÍA Y COMPETITIVIDAD

El recubrimiento de Aluminio-Silicio fue depositado a 540 °C sobre el acero austenítico AISI 316 ... more El recubrimiento de Aluminio-Silicio fue depositado a 540 °C sobre el acero austenítico AISI 316 por deposición química de vapor en lecho fluidizado (CVD-FBR), para luego ser tratado a 750 °C en argón por 2 horas. Esta muestra recubierta fue oxidada en un loop de vapor a 750 °C y presentó la velocidad de corrosión hasta 100 veces menor con respecto al substrato (acero) oxidado bajo las mismas condiciones. Con el propósito de investigar los beneficios del recubrimiento Al-Si-CVD-FBR sobre el sustrato sobre las propiedades mecánicas de las muestras oxidadas, se realizó estudios de microdureza y nanoindentación. Además, para investigar los cambios micro-estructurales de las muestras oxidadas se realizó análisis por medio de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) y para observar los cambios de la topografía, gradiente de rugosidad y detectar posibles fases formadas en función de la distancia recorrida del análisis de sección transversal de la muestra, se procedió hacer un estudio con ...

Facultad De Ingenieria, Jul 1, 2013

Facultad De Ingenieria, 2013

En casi todas las industrias hay desgaste de piezas y maquinaria, por lo cual se requiere de mini... more En casi todas las industrias hay desgaste de piezas y maquinaria, por lo cual se requiere de minimizar este desgaste y recuperar estas piezas obteniendo una mayor relación costo- beneficio, además de aumentar las horas de servicio y la eficiencia de los equipos. Para hacer una buena selección del tipo de revestimiento protector y su aplicación, se necesita conocer los tipos de desgaste a los que puede estar sometido la pieza que se quiere proteger. Los recubrimientos duros pueden controlar todos los tipos de desgaste, pero un mismo recubrimiento no soluciona todos los tipos de desgaste.

Dyna (Medellin, Colombia)

PALABRAS CLAVE : Corrosión a alta temperatura, sales fundidas, recubrimiento por rociado térmico.... more PALABRAS CLAVE : Corrosión a alta temperatura, sales fundidas, recubrimiento por rociado térmico. ABSTRACT : The hot corrosion was evaluated by gravimetric techniques in a hot rolled steel protected by thermal spraying with a 312 stainless alloy, with the equipment Rototec, in a mixture of salt 20% Na 2SO 4 - 80% V2O5, amoung 400ºC - 600ºC, during times of 1-7-22 hours. The test results showed a moderate protection of the layer thermally sprayed and presented high degradation in the protective coatings to 600ºC. It was concluded that the corrosion rate increases with temperature and decreases with exposure time.

Dyna (Medellin, Colombia)

The cast iron has a common problem that significantly affects weldability; the large amount of ca... more The cast iron has a common problem that significantly affects weldability; the large amount of carbon they hold. The extent of this cracking is directly dependent on the type of cast iron, welding conditions and post weld heat treatment. This work seeks to provide a guideline on the use of electrodes with high nickel for cast iron; these electrodes were tested on different types of cast iron, with different characteristics and properties. The procedures used for the application of the welding for cast iron are based on application manuals and tips made by different manufacturers. The mechanical test results demonstrated that the electrode of better performance and quality, of the three used electrodes is the electrode 3. INTRODUCTION

Revista Facultad de Ingeniería

We have investigated the oxidation of austenitic stainless steelsAISI SAE: 304, 316 and 317, at t... more We have investigated the oxidation of austenitic stainless steelsAISI SAE: 304, 316 and 317, at temperatures of 700 to 750°C in an atmosphere approaching 100% of steam, and in a time range of 10 to 1000h of exposure. The purpose is to check the quality of austenitic steels and studying the morphology, composition and structure of the phases of the layers formed on the oxide scale samples by scanning electron microscopy (SEM), X-ray analysis energy dispersive (EDAX) and X-ray Diffraction (XRD), respectively. Just as well, has been performed at different times, a systematic study ofThermogravimetry of the samples oxidized, which was observed that the AISI 304 steel had the lowest mass gain and the AISI 316 steel had the higher mass gain respect to the three steels of the work. Additionally we carried out a theoretical study of thermodynamic simulation of steam oxidation of three steels, under the same experimental conditions and by the Thermo-calc program. In the oxidized steels have ...

Dyna, 2013

DYNA

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INGENIERÍA Y COMPETITIVIDAD

Facultad De Ingenieria, Jul 1, 2013

Facultad De Ingenieria, 2013

Dyna (Medellin, Colombia)

Revista Facultad de Ingeniería

El proceso de soldadura por transferencia de metal frio, es la evolución del proceso GMAW, pero i... more El proceso de soldadura por transferencia de metal frio, es la evolución del proceso GMAW, pero incorpora una nueva técnica, para desprender las gotas de metal de aporte, logrando transferir el metal con una muy baja intensidad de calor. El resultado puede ser descrito como una alternada secuencia calor-fríocalor- frío que reduce en gran medida la presión del arco. La combinación de una reducción de aporte térmico y la ausencia de chisporroteo hacen posible el uso de soldadura para aplicaciones que no habría sido posible antes, además que entrega beneficios como una mayor productividad, menos rechazos y menos acabado soldadura.