Hierro y Acero Edicion 72 | Page 26

26 Procesos y Usos del Acero

26 Procesos y Usos del Acero

Análisis de Falla en Cuchillas para Corte dentro del Área de Decapado de Laminación en Frío

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
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