Laminación
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Laminación
Figura 1
Tabla II . |
|
C |
Si |
Cr |
Mo |
V |
Acero H13 |
0.37 |
0.90 |
5.14 |
1.25 |
0.96 |
|
Co |
Cr |
W |
C |
Soldadura |
Base |
27-32 |
4-6 |
0.90 – 1.4 |
Comparación de Composición Química de acero H13 y la soldadura de base |
cobalto , cromo y tungsteno . |
a ) Material base b ) Soldadura
Comparación entre las microestructuras del material actual de los rodillos a ) Acero 4340 Nital 2.5 % b ) Soldadura de acero inoxidable martensítico modificado Vilella 2.5 %.
En la ( Figura 1a ) se observa la estructura del material actual 4340 y en la ( Figura 1b ) la estructura de la soldadura de acero inoxidable martensítico modificado la cual está hecha con base fierro y algunos elementos aleantes . Esto afecta la dureza y la resistencia al desgaste de la pieza . Los materiales escogidos para las pruebas se seleccionaron en base al tipo de fatiga térmica y desgaste que presentaban los rodillos de trabajo en caliente .
Analizando las grietas y desgaste que este material presente , se puede definir cuáles son las propiedades que se necesitan para disminuirlo . El rodillo cónico axial presenta grietas y despostillamiento y desgaste abrasivo . Por lo que el material que se seleccione debe de tener una buena combinación de resistencia al desgaste y a la fatiga térmica , debido a que los elementos del rodillo cónico axial están sujetos a cargas cíclicas . Las grietas y fallas son ocasionadas por las altas temperaturas a las que los rodillos son sometidos y al desgaste por rozamiento con otra pieza .
En la composición química mostrada en la II se observa como el acero H13 se encuentra dentro de las normas de especificación , está dentro del rango en cuanto al contenido de sus elementos aleantes y para el caso de la soldadura de base cobalto , cromo y tungsteno se tomó la composición del proveedor ya que es un material a base cobalto que el Spectromaxx no arroja .
Tabla III .
Material Dureza ( HRC ) Temperatura ambiente 25 ° C
Dureza ( HRC ) Temperatura 750 ° C
Soldadura actual 47 30 ( 640 ° C ) Soldadura propuesta 42 40 Comparación de dureza de soldadura actual y soldadura propuesta .
En la Tabla III se observa como el comportamiento de ambas soldaduras después de ser sometidas a temperaturas elevadas y se puede notar claramente como la soldadura utilizada actualmente en la empresa donde se realizó el estudio tiende a bajar cuando se aplican altas temperaturas .
ABR-JUN 2017 ASOCIACIÓN TECNOLÓGICA DEL HIERRO Y ACERO AISTMEXICO . ORG . MX
Los materiales que se escogieron para realizar las pruebas de desgaste y resistencia a fatiga térmica son : H13 y la soldadura de base cobalto , cromo y tungsteno , comparando con los materiales actualmente usados : acero 4340 y soldadura de acero inoxidable martensítico modificado . En la figura 2 se observa el material H13 y la soldadura de base cobalto , cromo y tungsteno , ambas estructuras presentan alto contenido de cromo y se pueden notar pequeños carburos dentro de su estructura .
Figura 2
a ) Material base H13 b ) Soldadura de base cobalto , cromo y tungsteno
Comparación entre las microestructuras del material actual de los rodillos a ) Acero H13 Nital 2.5 % b ) Soldadura de base cobalto , cromo y tungsteno Vilella 2.5 %
Figura 3
Comparación de materiales base a temperaturas altas . [ 7 ]
En la Figura 3 se observó cómo se comportan los materiales a altas temperaturas y a choques térmicos actualmente usados y los que se propusieron . Se puede notar como la dureza de los materiales que se propusieron se mantiene estable con los cambios drásticos de temperatura a diferencia de los otros que actualmente son utilizados en la industria .