OCT-DIC 2017 ASOCIACIÓN TECNOLÓGICA DEL HIERRO Y ACERO AISTMEXICO. ORG. MX |
Autores
Daniel A. Olguín Ramírez 1,* A. Salas Zamarripa 2, W. S. Marrochi 1,
T. P. Berber Solano 2.
1 Departamento de Ingeniería de Mantenimiento, Ternium México, S. A. de C. V.; Av. Guerrero Nte. N º 151, Col. Cuauhtémoc, C. P. 66450; San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
2 Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica; Av. Universidad s / n, Cd. Universitaria, C. P. 66451; San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
* Correo electrónico del autor: daniel. olguinr @ gmail. com; a. salaszamarripa @ gmail. com
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Resumen
El objetivo principal de este trabajo fue analizar la falla en una cizalla utilizada en el proceso de decapado de acero laminado en caliente. El elemento examinado fue un herramental de corte( cuchilla) que sufrió desprendimiento en los filos al estar trabajando dentro de las especificaciones del equipo. La calibración del equipo se encontraba dentro de estándar( 10 % del espesor del material a cortar). El deterioro del material ocurrió después de solo 12 horas de trabajo. Evaluando el historial de fallas se encontró que anteriormente las cuchillas tenían un tiempo de vida de 6 meses para posteriormente ser rectificada. Este tipo de cuchillas era comprado directamente al proveedor. Sin embargo, por cuestiones de tiempo de entrega y costos se tomó la decisión de fabricarlas en México. El proveedor utiliza un acero herramienta D2 para su fabricación, sin estudios previos de la pertinencia de este acero al trabajo a efectuar. Se obtuvieron muestras con el proveedor del material original utilizado para compararlo con el D2. Se realizaron análisis químico, metalografía, así como microscopía electrónica de barrido para evaluar sus diferencias, además de un análisis fractográfico de un área de la cuchilla dañada. Se determinó que el acero original es un acero herramienta A8. El análisis del microscopio electrónico reveló que el acero A8 contiene tanto carburos de Cr-V con un tamaño promedio de 3.07 mm, como carburos de Cr con un tamaño promedio de 1.15 mm; mientras que el acero D2 tiene carburos de Cr-V que en promedio registraron un tamaño de 21.22 mm. La distribución y morfología de los carburos fueron |
determinantes en el proceso de falla ya que actuaron como sitios preferenciales donde se localizó la deformación que llevó al despostillamiento del material.
1. Introducción
El proceso de decapado consiste en la supresión de la película de óxidos metálicos que se encuentra adherida a la superficie del acero( cascarilla de laminación). Al introducir el metal oxidado en una solución acuosa de un ácido inorgánico, este penetra en las grietas y los poros de la cascarilla. En Ternium se utiliza ácido clorhídrico para realizar el proceso del decapado. Al efectuar el decapado del acero en una solución acuosa de ácido clorhídrico( HCl), este disuelve la cascarilla y una pequeña parte del metal base.
Dentro del proceso de decapado se examinaron las cuchillas que trabajan en las tijeras transversales para el descarte de puntas y colas. Este herramental de corte presentó un desprendimiento en los filos al estar trabajando solo durante 12 horas( Figura 1). Durante las horas que estuvo trabajando el componente, se procesaron espesores dentro de las especificaciones del equipo, además se revisó la calibración encontrándose en el 10 % del espesor que se estaba cortando( esta calibración es la recomendada en las cuchillas). Las cuchillas son fabricadas a partir de un acero grado herramienta, este tipo de acero consiste en una aleación de alto contenido de carbono, desarrollada para producir combinaciones de alta dureza, alta resistencia, alta tenacidad o resistencia a la fractura por impacto. Dentro de las principales aplicaciones se
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