Tesis en Corrosion Desgaste Word

7/24/2019 Tesis en Corrosion Desgaste Word

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA DE INGENIERA DE MATERIALES

I.

EFECTO DEL TIEMPO DE NITROCARBURIZACION

GASEOSA SOBRE LA RESISTENCI A LA CORROSION Y

DESGASTE DEL ACERO AISI 4140

TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO DEMATERIALES

AUTORES : Bach. CIPIRAN DIAZ, JOHN MITCHEL

Bach. PONCE ESQUIVEL, NELVER FAUSTO

ASESORES : Msc. DONATO CRDENAS ALAYO

CO-ASESOR : Dr. SANTIAGO FLORES MARIN

TRUJILLO PERAGOSTO 2006

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DEDICATORIA

A Dios por todolo bueno que medio en la vida.

A mis padres, Eufemia y Vctor por

su sacrificio incondicional para hacerde m un buen profesional.

A mi compaera de toda la vida,Helen por estar siempre a mi lado enlos momentos ms difciles.

A mis compaerosde estudio, en especiala Ronald Crispn con los cuales

pasamos momentosinolvidables.

A todos gracias.

JOHN


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DEDICATORIA

A Dios por guiar mi caminohacia el bien de los dems

A mi familla por inculcarmelos valores, disciplina,honestidad y por su apoyocontinuo en todas las etapas demi vida

A todos gracias.

NELVER


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AGRADECIMIENTO

Nuestro asesor Msc. Ing. Donato Crdenas Alayo por su apoyo y orientacin en la

realizacin de este trabajo de investigacin.

Nuestro Co asesor Dr. Santiago Flores Marn por su apoyo y orientacin en la

realizacin de este trabajo de investigacin.

Al Ing. Jos Roa representante de la empresa Aceros del Per S.A.C por darnos la

facilidades y la oportunidad de realizar nuestro trabajo de investigacin en el rea de

tratamientos termoqumicos de superficie.

A los Ingenieros Alexander Vega Anticona y Alex Daz Daz por sus sugerencias y

orientacin en la realizacin de este trabajo de investigacin.

A los docentes del Departamento de Ingeniera de Minas, Metalrgica y Materiales

por su apoyo incondicional.


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NDICE

Dedicatoria .......................................................................................................................i

Agradecimiento ..............................................................................................................iii

ndice ...............................................................................................................................iv

Resumen ..........................................................................................................................vi

Abstract...........................................................................................................................vii

CAPITULO I

INTRODUCCIN

1.1.Realidad Problemtica.............................................................................................01

1.2.Antecedentes Bibliogrficos....................................................................................02

1.3.Marco Terico .........................................................................................................03

1.3.1. Tratamientos Termoqumicos......................................................................03

1.3.2.

Desgaste.......................................................................................................10

1.3.3. Corrosin .....................................................................................................13

1.4.Enunciado del Problema..........................................................................................17

1.5.Hiptesis..................................................................................................................17

1.6.Objetivos..................................................................................................................17

1.7.

Importancia..............................................................................................................17

CAPITULO II

MATERIALES Y MTODOS

2.1. Material de Estudio................................................................................................18

...................................................................................................................................

2.2.

Equipos, Instrumentos y Reactivos .......................................................................19


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2.3. Mtodos .................................................................................................................20

...................................................................................................................................

2.4.

Procedimiento........................................................................................................22

...................................................................................................................................

CAPITULO III

RESULTADOS

3.1. Ensayo de Corrosin.............................................................................................25

3.2.

Ensayo de Desgaste ..............................................................................................27

3.3. Ensayo de Microdureza ........................................................................................30

3.4. Microestructura......................................................................................................31

CAPITULO IV

DISCUSIN DE RESULTADOS

4.1. Resistencia a la Corrosin .....................................................................................33

4.2. Resistencia al Desgaste..........................................................................................34

4.3. Dureza y Profundidad de Capa ..............................................................................35

4.4. Microestructura......................................................................................................35

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES5.1. Conclusiones............................................................................................................36

5.2. Recomendaciones ...................................................................................................36

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ...........................................................................37

APNDICE ......................................................................................................................3

ANEXOS


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RESUMEN

El presente trabajo de investigacin evala el efecto del tiempo de nitrocarburacin

gaseosa sobre la resistencia a la corrosin y desgaste del Acero AISI 4140.

El tratamiento de nitrocarburacin gaseosa se realiz empleando una atmsfera

compuesta (34%NH3+ 33%C3H8+ 33%N2) a la temperatura 600C durante 3,6 ,9 y 12

horas de tratamiento, se han caracterizado las capas nitrocarburadas a travs de su

espesor, perfil de microdureza y microestructura. Las pruebas de corrosin se realizaron

empleando una cmara de niebla salina usando como medio a una solucin de 5%

NaCl. Los resultados de la velocidad de corrosin indican que el acero AISI 4140

nitrocarburado presenta menor velocidad de corrosin comparadas con el acero AISI

4140 no nitrocarburado. Las pruebas de desgaste se realizaron empleando un torno

horizontal con una velocidad de 355 RPM usando como desgastador una pastilla de

carburo de tungsteno de 1800Hv. Los resultados indican que el acero AISI 4140

nitrocarburado presenta menor perdida de peso comparado con el acero AISI 4140 no

nitrocarburado. Sin embargo para tiempos prolongados de nitrocarburizacion entre 9 a

12 horas da lugar a una descomposicin de los carbonitruros as como tambin la

formacin de capas porosas que disminuyen la dureza superficial, la resistencia al

desgaste y a la corrosin.


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ABSTRACT

The present research was evaluated the effect of gas nitrocarburizing time on corrosion

and wear resistance of the AISI 4140 Steel.

The treatment gas nitrocarburizing was using a gas mixture of 34%.NH3+ 33% C3H8+

33% N2 at 600 C during 3,6,9 and 12 hours, the nitrocarburized layers were

characterized by the microhardness profiles, thickness and microstructure. The

corrosion test was realized using a salt spray chamber, with a 5% NaCl solution. The

results show that the corrosion rate of the AISI 4140 steel nitrocarburized present

smaller corrosion rate comparison with steel not nitrocarburized

The wear test was made in a horizontal turn machine of 355 rpm, with sample abrasive

of tungsten carbide 1800 Hv hard. The results show AISI 4140 Steel nitrocarburized

have smaller weight loss comparison with the steel not nitrocarburized.

However, for the treatment time about 9 and 12 hour, the samples nitrocarburized

present a decreased of the hard layer, corrosion and wear resistance because the

descomposition of carbonitrides and formation porous layers.


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I. INTRODUCCIN

1.1Realidad ProblemticaEn la actualidad las industrias automotrices, metalmecnica, pesquera y del plstico,

hacen uso de diversos tipos de aceros, los cuales debido a las condiciones extremas de

trabajo sufren el deterioro o fallas en servicio por diversos factores como: fatiga,

desgaste, corrosin, altas tensiones de trabajo, etc. Para tal efecto estos aceros son

sometidos a un tratamiento trmico o termoqumico que le permita mejorar sus

propiedades mecnicas y prolongar la vida til del componente. [1]En el Per, se estima que las prdidas por corrosin superan el 8 % del Producto

Nacional Bruto, lo que signific que para el ao 2004 stas alcanzaran cerca de 1 200

millones de dlares, de los cuales al sector de las industrias qumicas y del petrleo les

corresponde 120 millones de dlares. Sin embargo, si se aplicaran adecuadamente a esta

problemtica los conocimientos ya existentes, se lograra reducir las prdidas sin

necesidad de nuevos avances o desarrollo de nuevos materiales en un 25 a 30%

aproximadamente. Ms an, queremos que empresarios, profesionales, estudiantes y

pblico en general tomen mayor conciencia, para que los procesos sean ms limpios,

ms eficientes, con mayor rentabilidad.[30]

En nuestro medio( La Libertad), an no se han difundido trabajos de investigacin para

obtener datos prcticos de la influencia del tiempo de nitrocarburacion gaseosa sobre la

resistencia al desgaste y la corrosin del acero AISI 4140, los mismos que sirven para

fabricar cigeales, vlvulas de escape, engranajes, ejes de transmisin, en el sus

perdidas son cuantiosas. En estos componentes su dureza superficial es de suma

importancia y a su vez surgi la inconformidad de clientes de la empresa (ACEPESAC),

con respecto a la deficiencia de estos aceros frente a diversos factores: como el desgaste

y la corrosin que generan muchas fallas de los componentes en servicio.[3]


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1.2 Antecedentes

karim M. y Dengel D. Evaluaron la corrosin fatiga de aceros SAE 4135 y SAE 4140

nitrocarburizados en bao de sales, determinaron que expuesto a un medio de 5% NaClse reduce drsticamente su resistencia a la fatiga, este comportamiento puede ser

mejorado con un tratamiento de oxidacin posterior a la nitrocarburizacin donde la

presencia de poros en la capa de compuestos es cubierta por xidos mejorando su

resistencia en la corrosin fatiga.

Malinova T. y Pantev N. Evaluaron un modelo matemtico para la simulacin del perfil

de microdureza de un acero AISI 4340 nitrocarburado a gas, empleando un modelo

matemtico es posible simular y predecir el perfil de microdureza de aceros

nitrocarburados a gas.

Corengia P. y Quintero M. Evaluaron el comportamiento frente a la corrosin de Aceros

AISI 4140 y AISI 410 nitrurados por plasma, determinaron que el Acero AISI 4140

nitrurado presenta menor velocidad de corrosin comparado con las muestras no

nitruradas, sin embargo la nitruracin por plasma afecta negativamente a la resistencia

de la corrosin del acero Inoxidable Martensitico AISI 410, a causa de la formacin

de nitruros de cromo de baja resistencia a la corrosin.

Santos E. Evalo termodinmicamente procesos de nitruracin, nitrocarborizacin y

carbonitruracin gaseosa mediante software chemsage, determin termodinmicamente

que para tiempos prolongados de nitruracin gaseosa los nitruros formados reaccionan

reversiblemente liberando molculas de nitrgeno gaseoso siendo responsable de la

formacin de poros en la capa nitrocarburada afectando negativamente su resistencia a

la corrosin y desgastes.


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Contijo L. y Machado R. Evaluaron el efecto de las condiciones de enfriamiento sobre

la microestructura de capas carbonitruradas en un acero AISI 304 carbonitrurado a gas,

determinando que emplendose como medio de enfriamiento el vaco, presenta una

microestructura distinta con la formacin de fases de menor resistencia a la corrosin

que enfriado en aceite.

Vega A. Evalu la influencia del tiempo de nitruracin por gases de 5,10 y15 horas

aplicadas a probetas de Acero SAE 4340, 4141 y 1045 con una y dos etapas de

nitruracin sobre la dureza superficial, profundidad de endurecimiento y ablandamiento

del ncleo, determin que el incremento del tiempo de nitruracin origina una mayor

formacin de nitruros aumentando sus dureza y espesor de capa.

1.3 Marco Terico y Conceptual

1.3.1. Tratamientos termoqumicos

Los tratamientos termoqumicos se utilizan ampliamente en la industria (automotriz,

aeronutica, metalrgica, metalmecnica,). Para mejorar el comportamiento al

desgaste y a la corrosin de componentes metlicos.

El objetivo de los tratamientos termoqumico es el endurecimiento superficial de los

aceros mediante la modificacin parcial de su composicin qumica en las secciones

que se desea endurecer. Entre los tratamientos mas empleados en la industria

tenemos a la nitruracin, nitrocarburizacin y carburacin. Los elementos que se

incorporan a la superficie para modificar su composicin y propiedades entre ellos

tenemos al nitrgeno, carbono, hidrogeno y oxigeno. [10]

A) Nitruracin: La nitruracin es un tratamiento termoqumico ferrtico y

generalmente involucra la introduccin de nitrgeno atmico en la ferrita en el

rango de temperatura de 500 590C, dentro de los tipos de nitracin tenemos:

gaseosa, liquida y plasma. [11]


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a.1) Nitruracin gaseosa: Es uno de los procesos que utiliza amonaco como

atmsfera de nitruracin para obtener el nitrgeno atmico necesario para

producir el endurecimiento superficial. La temperatura empleada para dicho

tratamiento est comprendida entre 520-580 C. [12]

El amonaco se disocia segn la siguiente reaccin:

El nitrgeno atmico es absorbido por el acero.

Fig. 1.1 Difusin de nitrgeno en la red de la ferrita[13]

a.2) Nitruracin en bao de sales

Es un tipo de nitruracin que consiste en el empleo de un medio nitrurante

constituido por una mezcla de sales cianuradas de sodio y potasio a las

temperaturas de 550 a 580C, en este proceso son difundidos tanto el nitrgeno

como el carbono. [14]


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a.3) Nitruracin por plasma

Consiste en la difusin de nitrgeno atmico en la superficie del acero por

medio de un plasma. El equipamiento utilizado para el tratamiento consisteesencialmente en una cmara de vaco, un sistema de bombeo, un sistema de

distribucin de gases y una fuente elctrica. [15]

B) Nitrocarburizacin

Es un tratamiento termoqumico que consiste en la introduccin de nitrgeno y

carbono en la ferrita en el rango de temperaturas de 550-620C con el objetivo

de obtener una superficie con alta dureza, resistencia al desgaste y a la corrosin.

Las diferentes fases que se presentan en la nitrocarburizacion se muestran en la

figura 1.2

Nitrogen content

Fig. 1.2 diagrama de fase ternario Fe-C-N a 575 C.[16]


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b.1) Mecanismo de nitrocarburizacion

Reacciones de intercambio gaseoso.

Las reacciones que rigen el proceso de Nitrocarburacin son:

223 23

21 HNNH + (1)

42483 CCHHC H + (2)

Cuando introducimos molculas que contienen carbono y oxigeno se

establece la reaccin

COOHCOH ++ 222 (3)

Una reaccin poco conocida es la que tiene lugar entre el amoniaco y la

molcula de CO

OHHCNCONH23

++ (4)

Reacciones de transferencia de masa

Las reacciones capaces de suministrar N y C susceptibles de reaccionar

con el acero a Nitrocarburar son:

242

24

2

23

22

2

2

3

HCHC

HCCH

NNN

HNNH

+

+

+

+ (5)

En la figura 1.3 se observa las distintas fases que se pueden formar

controlando el contenido de CO y el potencial de nitruracin.


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Fig. 1.3Influencia de la composicin del gas sobre la formacin decarbonitruros.[17]

b.2) Microestructura de capas Nitrocarburadas

Los carbonitruros de fierro se desarrollan por nucleacin. La primera fase

en nuclearse es la cementita -Fe3C a causa de la absorcin de carbono

de la atmsfera gaseosa sobre la superficie de acero seguido del

carbonitruro -Fe4(N,C)1- X a causa de la baja solubilidad de carbono

posteriormente se forma el carbonitruro -Fe2(N,C)1- Z .

La capa nitrocarburada esta formado por dos zonas:

Capa de compuestos: Es una capa formada por carbonitruros de

fierro, llamada tambin capa blanca.

Zona de difusin: es una zona formada a base de nitruros y carburos

de (Mn, Al, Cr, Mo) formados por solucin slida.

La composicin de la capa nitrocarburada depende de los factores:

Temperatura, tiempo, mezcla de gases, condiciones de enfriamiento,

Composicin qumica del acero.


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zona de

compuestos

zona de

di fus ion

Nucleo

Fig. 1.4. Fotomicrografia de un acero AISI 4140 nitrocarburizado a 600C, por 12horas a 1000X. [18]

b.3) Porosidad de la capa de compuestos

La porosidad es un problema que ocurre en distintos tratamientos

termoqumicos parte de la capa exterior de la capa de compuestos

usualmente contiene poros causando una disminucin en su resistencia

al desgaste, corrosin y perdida de sus propiedades mecnicas. Los

carbonitruros, nitruros a altas temperaturas y tiempos prolongados de

tratamiento son termodinmicamente inestables descomponindose y

liberando nitrgeno gaseoso N2responsable de la porosidad de la capa de

compuestos. Las reacciones de descomposicin de los nitruros son:

Fe4N 4 Fe + 0.5 N2 (g)

Fe2N 2 Fe + 0.5 N2 (g)


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Fig. 1.5Inestabilidad de la formacin de nitruros a medida que aumenta latemperatura. [19]

Fig. 1.6 Fotomicrografia de un acero SAE 4140 nitrurado a 540C mostrandouna capa de compuestos porosa [20]

Generalmente el incremento de la porosidad de la capa se debe al incremento

del tiempo de tratamiento, actividad del nitrgeno y el bajo contenido de

elementos aleantes.


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Fig. 1.7Espesor de capa y porosidad en funcin del tiempo denitrocarburizacion.[21]

1.3. 2. Desgaste

Se define como la perdida de metal en la interfase de dos cuerpos sujeto a un

movimiento relativo bajo la accin de una carga, el desgaste abrasivo y

adhesivo cumplen con la siguiente ley de desgaste. [22]

Ley de desgaste:H

Wb

S

V*=

Donde:

V = volumen de desgaste

S = distancia de deslizamiento

b = coeficiente de desgaste

H = dureza del acero

W = carga aplicada


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a) Factores de desgaste

Factores metalrgicos: Composicin qumica, dureza, tenacidad.

Factores de operacin: Temperatura de trabajo, tipo de carga, velocidad.

b) Tipos de Desgaste

b.1) Desgaste abrasivo

Es el desgaste producido por partculas abrasivas que se deslizan sobre la

superficie metlica produciendo desprendimiento de material, rayaduras

profundas. La velocidad de desgaste depende del grado de penetracin del

abrasivo en la superficie y por lo tanto es funcin de la dureza superficial del

material. La dureza, la tenacidad y sobre todo la rugosidad de las partculas

abrasivas, acentan la abrasin, mientras que la fragilidad de stas atena su

efecto.

Fig.1.8 Mecanismo del desgaste abrasivo.[23]

b.2) Desgaste por erosin:

Es una forma de desgaste que resulta por el impacto y corte de partculas

duras en presencia de un fluido, la velocidad de la partcula, tamao y ngulo

de contacto determina el grado de desgaste por erosin.


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Fig.1.9 Mecanismo del desgaste por erosin. [24]

b.3) Desgaste por Adhesin

El desgaste por adhesin se define como la perdida de metal entre las

superficies que interactan como resultado de la adherencia entre asperezas, el

desgaste por este mecanismo es severo si no existe lubricacin adecuada.

Fig.1.10 Mecanismo de desgaste por adhesin. [25]


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b.4) Desgaste por Fatiga

Es una forma de desgaste caracterstico de la superficie que entran en contacto

sometidos a elevados esfuerzos cclicos de compresin y traccin produciendocambios metalrgicos en la superficie formando grietas.

Fig.1.11 mecanismo desgaste por fatiga.[26]

.

1.3.3. Corrosin

Es el deterioro de un metal al actuar con un medio dando lugar a una

disminucin de sus propiedades mecnicas, qumicas. [27]

A) Tipos de la corrosin metlica

a.1) Generalizada:Es el ataque generalizado de la superficie metlica al actuar

con un medio corrosivo caracterizada por una reaccin electroqumica que tiene

lugar aproximadamente a la misma velocidad y acta uniforme y

homogneamente sobre toda la superficie del metal expuesto al medio corrosivo,

produciendo una reduccin del espesor y por ello del peso del metal.


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Fig.1.12: Mecanismo de la corrosin generalizada [28]

Reaccin Andica: 2Fe 2Fe2++ 4e-

Reaccin Catdica: O2 + H2O + 4e- 4OH-

Reaccin Global: 2Fe +2H2O +O2 2Fe2++ 4OH- 2Fe (OH)2

Luego el hidrxido ferroso, Fe (OH)2es oxidado a hidrxido frrico, Fe (OH)3:

2Fe (OH)2+ H2O + 1/2O2 2 Fe (OH)3

Precipitado (Herrumbre)

a.2) Corrosin por picadura: Es una forma de ataque corrosivo localizado en

pequeas reas a travs de la superficie del metal, dando lugar a pequeos agujeros

o picaduras. La picadura es el efecto de las celdas de corrosin que tienen sus

superficies catdicas y andicas claramente diferenciadas. El nodo est dentro de

la superficie y el ctodo en el rea circundante.


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Fig.1.13: Mecanismo de la corrosin por picadura. [29]

Reaccin Andica: Fe Fe2++ 2e-

Reaccin Catdica: O2+ 2H2O +4e- 4OH-

La presencia de iones Cloro (Cl-) e iones ferrosos (Fe2+) permite formar FeCl2el

cual reacciona con el agua (H2O) de la siguiente manera:

FeCl2+ 2H2O Fe (OH)2+ 2HCl

El cido clorhdrico (HCl) formado propicia el ataque localizado segn la

siguiente reaccin:

2HC1 + H2O 2H++ 2C1-+ H2O

Fe Fe2++ 2e-

2H+ + 2e- H2

Nuevamente tenemos en el ambiente Fe2+que atrae los iones Cl-para neutralizar

las cargas, formando FeCl2que denuevo produce iones hidrogeno luego de la

hidrlisis del cloruro ferroso.


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a.3) Corrosin intergranular: Es un tipo de ataque localizado producido por la

disolucin en los lmites de grano. Este tipo de corrosin se presenta con

frecuencia aceros inoxidables austeniticos debido a la precipitacin de los carburos

de cromo en los lmites de grano.

Fig1.14Ataque intergranular en los lmites de grano de un acero inoxidable 304. [29]

a.4) Corrosin bajo tensin: Es una forma de corrosin que resulta de la accin

simultanea de tensiones mecnicas y un medio corrosivo, con el tiempo aparecen

fisuras y se propagan hacia el interior.

Fluido

Tensin

Fig. 1.15. Mecanismos de corrosin bajo tensin. [31]


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1.4 Problema

De que manera influye el tiempo de Nitrocarburacin gaseosa sobre la resistencia

a la corrosin y desgaste del acero AISI 4140?

1.5 Hiptesis

A medida que aumento el tiempo de Nitrocarburacin gaseosa se origina una

disolucin de carbonitruros de fierro formados superficialmente obteniendo

una disminucin de la dureza y resistencia al desgaste.

A medida que aumenta el tiempo de nitrocarburizacion gaseosa incrementa la

porosidad de la capa nitrocarburada disminuyendo la resistencia al desgaste y

la corrosin.

1.6 Objetivos

Determinar el efecto del tiempo de nitrocarburizacin gaseosa sobre la resistenciaa la corrosin y desgaste del acero AISI 4140.

Obtener el rango de tiempo de nitrocarburizacin gaseosa apropiado para lograr

una mayor resistencia a la corrosin y desgaste del acero AISI 4140.

1.7 Importancia

El presente trabajo de investigacin permitir a las industrias metalrgicas,

asegurar la calidad de sus tratamientos termoqumicos de superficie mediante la

eleccin correcta de los parmetros de tratamiento y as disminuir los reclamos de

los clientes. Asegurando de esta forma una mejor productividad, eficiencia y

calidad.


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II MATERIALES Y MTODO

2.1 MATERIAL DE ESTUDIO

Probeta cilndrica de acero AISI 4140 con las siguientes especificaciones:

Dimetro exterior 35 mm, dimetro interior 20 mm. y espesor 10 mm; La

composicin qumica y propiedades mecnicas del acero AISI 4140 se muestran en

las tablas 2.1 y 2.2

Figura 2.1. Dimensiones de las probetas del Acero AISI 4140

Tabla 2.1. Composicin qumica del acero AISI 4140

Elemento C Cr Mo Mn Si

AISI 4140 0.39-0.45 0.90-1.20 0.15-0.30 0.10-0.40 0.60-0.90

Tabla 2.2. Propiedades mecnicas del acero AISI 4140

Dureza (HV)

Tensin

de fluencia

(N/mm2)

Resistencia a

La traccin(N/mm2)

Elongacin(%)

Estriccion (%)

320 715 1030 11 45


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2.2EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y REACTIVOS

Equipos

Cmara de niebla salina

Marca: Liebisch

Voltaje: 220V

Frecuencia: 50Hz

Balanza Electrnica digital

Marca: Sartorios

Capacidad: 210g

Exactitud: 0.1mg

Torno Horizontal

Marca: Mhasa

Potencia: 3.2 Kw.

Voltaje: 220 V

Frecuencia: 60 Hz

Microdurometro Buehler

Cargas: 50, 100, 500, 2000 g.-f

Escalas HV, HRC

Microscopio metalogrfico NEOPHT-21

Mximo aumento 1000x

Horno elctrico de lecho fluidizado PROCEDYNE Mod. 1250-2448

Rango de temperatura: 0-800C.

Comprensora de aire INGERSOLL-RAND

Potencia: 20 HP

Balones de amoniaco. propano, nitrgeno.


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Instrumentos

Calibrador digital

Marca: Mytuyoyo

Cronometro

Marca: Quartz

Reactivos

Alcohol Industrial

Cloruro de sodio comercial (NaCl)

Carbonato de sodio

cido clorhdrico (H2ClO4)

Acetona

Hexametilen tetranamina

cido ntrico (HNO3)

2.3 MTODOS

2.3.1 Diseo de investigacin

2.3.1.1 Poblacin o universo muestral

Aceros AISI 4140 nitrocarburados a gas

2.3.1.2 Muestra

Esta constituido por 42 probetas de acero AISI 4140 nitrocarburadas a gas

con las siguientes especificaciones: Dimetro exterior 35 mm, dimetro

interior 20 mm y espesor 10 mm.

2.3.1.3 Diseo de Contrastacin

Se empleo un diseo unifactorial y un muestreo aleatorio para la obtencin

de muestras.


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Tabla 2.3. Niveles de las variables

Variables Independientes Niveles de Estudio

Tiempo de nitrocarburizacion (horas.) 3 6 9 12

Tenemos como variable dependiente a la resistencia a la corrosin (mg/dm2.da) y

desgaste (mg).

Tabla 2.4. Diseo de la matriz experimental

Tiempo deNitrocarburizacion

( horas)Replicas

Ensayos dedureza

Ensayos decorrosin

Ensayos dedesgaste

1 a1 b1 c12 a2 b2 c233 a3 b3 c31 a4 b4 c42 a5 b5 c56

3 a6 b6 c61 a7 b7 c72 a8 b8 c893 a9 b9 c91 a10 b10 c102 a11 b11 c11123 a12 b12 c12

N de pruebas totales = (N pruebas de la matriz)*(N de rplicas) + Probetas de control

N de pruebas totales = (12 x 3) + 6 = 42


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2.4PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Conclusiones y

Recomendaciones

Habilitacin del Acero AISI4140

Habilitacin de probetas delAcero AISI 4140

Resultados y Discusin

Nitrocarborizacin Gaseosa

Ensayo de Desgaste NormaASTM G 77

Ensayo deMicrodureza Norma

ASTM E18- 92

Ensayo de CorrosinNorma

ASTM B117

Codificacin de probetas

Fig.2.2. Diagrama en bloques del proceso experimental


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a)Habilitacin del Acero AISI 4140

Se procedi a la obtencin del acero AISI 4140, el cual fue suministrado por

la empresa Aceros del Per SAC, dedicada a brindar servicios de tratamientos

trmicos y termoqumicos.

b)Habilitacin de probetas

Se preparo las probetas para el ensayo de desgaste segn la norma ASTM G77

con las siguientes dimensiones: dimetro exterior de 35 mm, dimetro interior

de 20 mm y espesor 10 mm. (Ver Fig. 2.1)

Se preparo las probetas para el ensayo de Microdureza segn la norma ASTM

A370 para ello se maquinaran probetas de dimetro 24.5 mm y de longitud 30

mm.

Se preparo las probetas para el ensayo de corrosin con las siguientes

dimensiones: dimetro de 24.5mm y 20mm de longitud. (Ver Fig. 2.1).

c)Codificacin de probetas

Se realizo con la finalidad de mantener la aleatorizacin.

d)Nitrocarburizacin Gaseosa

Se realiz empleando como atmsfera gaseosa compuesta por 34% NH3 +

33% C3H8+ 33% N2a una temperatura de 600C durante 3, 6, 9 y 12 horas.

e) Ensayo de corrosin

El ensayo de corrosin se realiz segn la norma ASTM B117, Se emple

una cmara de niebla salina teniendo como medio corrosivo una solucin de

5% NaCl la solucin es atomizada continuamente a una presin de 4 bar y una

temperatura de 35+/-2 C. Las probetas fueron expuestas por un periodo de


32/58

168 horas, posteriormente la limpieza de productos de corrosin se realiz

segn la norma ISO 8407.

f) Ensayo de desgaste

El ensayo de desgaste se realiz segn la norma ASTM G 77, se emple

probetas en forma de discos, las que son colocadas en el dispositivo de

desgaste la cual consta de un torno horizontal cuya velocidad de gir es de

355 RPM, se articulo un brazo mecnico al torno la cual es portador del

desgastador o pastilla abrasiva, emplendose como material abrasivo una

pastilla de carburo de tungsteno cuya dureza es de 1800Hv con las

dimensiones de 16.2 X 19 X 19 mm.

g)Ensayo de microdureza

Se realiz de acuerdo a la norma ASTM E18-92, se realizaron mediciones de

microdureza desde el borde o capa nitrocarburada hasta el ncleo empleando

el microdurometro buehler con una carga de 50 g-f.


33/58

III. RESULTADOS

3.1) Ensayo de CorrosinEn la Grafica N 1 se muestra un aument de la velocidad de corrosin del acero

AISI 4140 nitrocarburado a gas a partir de 12 horas comparado con el acero sin

tratamiento (probeta testigo).

Tiempo de nitrocarburizacion (horas)

Velocidaddecorrosion(mdd)

129630

400

300

200

100

0

162.44

203.65

287.36

383.77

432.36

Grafica N 1.Velocidad de Corrosin de un Acero AISI 4140 en funcin del tiempode nitrocarburacin.

En la figura 3.1 se aprecia las probetas de acero AISI 4140 nitrocarburadas a distintos

tiempos y probetas de acero AISI 4140 sin tratamiento despus de ser expuestas en la

cmara de niebla salina por un periodo de 168 horas, se observa sobre la superficie de

las muestras nitrocarburadas por 12 horas picaduras pronunciadas indicando el

rompimiento de la capa nitrocarburada a causa del medio corrosivo.


34/58

ab

c d

e

Fig. 3.1. Probetas de acero AISI 4140 despus de 168 horas de exposicin en lacmara de niebla salina a) No nitrocarburado, b) nitrocarburado por 3horas, c) nitrocarburado por 6 horas, d) nitrocarburado por 9 horas e)nitrocarburado por 12 horas.


35/58

3.2) Ensayo de Desgaste

En el siguiente grafico se observa la diferencia significativa del acero AISI 4140 nitrocarburado

y el acero AISI 4140 no nitrocarburado a distintos tiempos de nitrocarburizacin.

Tiempo de ni trocarburizacion (horas)

Perdidadepeso(m

g)

129630

250

200

150

100

50

0

260,93

5,33 43 3,83 4,972,

Grafico N 2Comparacin entre la perdida de peso de un acero AISI 4140 nitrocarburado a

distintos tiempos y un acero AISI 4140 sin tratamiento


36/58

En el Grafico N 3 se observa un incremento de la perdida de peso a partir de 9 horas de

tratamiento.

Tiempo de nitrocarburizacion (horas)

Perdidadepeso(mg)

12963

6

5

4

3

2

1

0

5,33

2,43

3,83

4,97

Grafico N 3. Prdida de peso del acero AISI 4140 en funcin del tiempo denitrocarburizacin

En la siguiente figura se observa las probetas de acero AISI 4140 nitrocarburadas a

distintos tiempos y probetas de acero AISI 4140 sin tratamiento despus de ser

sometidos a desgaste por un periodo de 120 minutos. Adems se aprecia en las

superficies de las muestras desprendimiento o remocin de parte de la capa

nitrocarburada.


37/58

Fig. 3.2. Probetas de acero AISI 4140 despus de 120minutos de ser sometidos adesgaste. a) Nitrocarburado por 12 horas, b) Nitrocarburado por 9 horas, c)

Nitrocarburado por 6 horas, d) Nitrocarburado por 3 horas e) noNitrocarburado

a b a

dc

e


38/58

3.3)Ensayo de Microdureza

Los valores de la dureza y profundidad de capa para distintos tiempos de tratamiento

de nitrocarburizacin a gas se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 3.1 Dureza y profundidad de capa obtenidos en probetas de acero SAE

4140 nitrocarburado por distintos tiempos

TiempoNitrocarburizacin

(horas)

Profundidadde capa

endurecida a

400HV( m)

Espesor de capablanca

( m)

Durezasuperficial

(HV)

Durezancleo

(HV)

3 28.6 9.6 490,6 287,7

6 47.4 11.7 550,3 276,7

9 55.7 13.8 520.40 265,2

12 82.3 18.2 510.20 260,2

En el Grafico N 4 se observa el perfil de microdureza para distintos tiempos de

tratamiento de nitrocarburizacin a gas de un acero AISI 4140.

Profundidad de c apa (um)

Dureza(HV)

120010008006004002000

550

500

450

400

350

300

250

Var iab le

_2 * d (u m)_2

_3 * d (u m)_3

* d (um)

_1 * d (u m)_1

dureza(HV)

dureza(HV)

dureza(HV)

dureza(HV)

3 horas6 horas9 horas12 horas

Grafica N 4. Perfil de microdureza de un acero AISI 4140 nitrocarburado adistintos tiempos de tratamiento


39/58

3.4) MICROESTRUCTURA

Las microestructuras para el acero AISI 4140 fueron obtenidas para distintos tiempos de

nitrocarburizacion a la temperatura de 600C, donde se muestra la capa nitrocarburada

formada por la zona de compuestos o capa blanca y la zona de difusin, notando

adems que a mayor tiempo de tratamiento mayor es el espesor de capa Nitrocarburada

18.2 um

Fig.3.3 Fotomicrografia de una probeta de acero AISI 4140, sometida a nitrocarburizacion

gaseosa durante12 horas a 600 C, 1000X.Nital 4%, Mostrando una capa decompuestos, la zona de difusin y ncleo

13.8 um.

Fig.3.4 Fotomicrografia de una probeta de acero AISI 4140, sometida a nitrocarburizaciondurante 9 horas a 600 C, 1000X.Nital 4%, mostrando una capa de compuestos, la

zona de difusin y ncleo


40/58

11.7 um.

Fig.3.5 Fotomicrografia de una probeta de acero AISI 4140, sometida anitrocarburizacion durante 6 horas a 600 C, 1000X.Nital 4%, mostrando una capa

de compuestos, la zona de difusin y ncleo

9.6 um.

Fig.3.6 Fotomicrografia de una probeta de acero AISI 4140, sometida a nitrocarburizaciondurante 3 horas a 600 C, 1000X.Nital 4%, mostrando una capa de compuestos, lazona de difusin y ncleo


41/58

IV) DISCUSIN DE LOS RESULTADOS

4.1) RESISTENCIA A LA CORROSIN

a) Los resultados mostrados en la figura 3.1 la velocidad de corrosin del acero

AISI 4140 disminuye con el tratamiento termoqumico de nitrocarburizacion

existiendo un mejor comportamiento frente a la corrosin para un tiempo de

tratamiento de 3 horas con una velocidad de corrosin de 162.44 mdd

comparado con el acero AISI 4140 sin tratamiento cuya velocidad de corrosin

es de 432.40 mdd , es decir la velocidad de corrosin de un acero AISI 4140

nitrocarburado es 2.66 veces menor que un acero AISI 4140 sin tratamiento.

b) El tiempo de nitrocarburizacion apropiado con mejor resistencia a la corrosin

es de 3 a 6 horas de tratamiento (ver Fig. 3.1).

c) El aumento del tiempo de nitrocarburizacion, origina un aumento de la velocidad

de corrosin producto de la porosidad de la capa nitrocarbonitrurada

difundindose as fcilmente los iones cloruro(Cl-) originado un ataque

localizado.

d) El tipo de ataque corrosivo localizado es por picaduras a causa del medio

corrosivo, heterogeneidad de la superficie, porosidad de la capa nitrocarburada

e) Conforme Karin y Dengel, la porosidad tiene un efecto negativo sobre la

resistencia a la corrosin fatiga de los aceros AISI 4140, 4135 nitrocarburados

en bao de sales debido a la formacin de picaduras y grietas por fatiga. Este

comportamiento puede ser mejorado mediante un tratamiento de oxidacin

posterior a la nitrocarburizacion, ya que los xidos formados por oxidacin

rellenan los poros de la capa de compuestos.


42/58

f) Segn Corengia y Quintero, para un acero AISI 4140 nitrurado por plasma la

velocidad de corrosin disminuye en comparacin con las muestras no

nitruradas.

4.2) RESISTENCIA AL DESGASTE

a) Los resultados mostrados en la figura 3.3 la prdida de peso del acero AISI

4140 disminuye con el tratamiento termoqumico de nitrocarburizacion,

permitiendo un mejor comportamiento frente al desgaste para un tiempo de

tratamiento de 6 horas con una prdida de peso de 2,43 mg comparado con

el acero AISI 4140 sin tratamiento cuya prdida de peso es 260,93 mg, es

decir la prdida de peso de un acero AISI 4140 nitrocarburado es 113.7

veces menor que un acero AISI 4140 sin tratamiento

b) El tiempo de nitrocarburizacion apropiado con mejor resistencia al

desgaste es de 6 a 9 horas de tratamiento (Ver Fig. 3.2).

c) El aumento del tiempo de nitrocarburizacion de 9 a 12 horas, aumenta la

perdida de peso a causa de la descomposicin de los carbonitruros los cuales

generan porosidad de la capa superficial.

d) La resistencia al desgaste de un acero nitrucarburado es mejorado a causa

de la formacin de carbonitruros de alta dureza.

e) Conforme Sweden y Leppanen, la porosidad de la capa compuestos de

aceros nitrurados a gas disminuye su resistencia al desgaste.


43/58

4.3) MICRODUREZA Y PROFUNDIDAD DE CAPA

a)

Los resultados obtenidos, su dureza superficial es mejorada por eltratamiento de nitrocarburizacion. a gas del acero AISI 4140 presentando una

mxima dureza superficial de 550.3 HV para un tiempo de

nitrocarburizacion de 6 horas comprado con el acero AISI 4140 sin

tratamiento con un dureza de 320HV. (Ver Tabla N 3.1)

b) En tiempos prolongados de tratamiento entre 9 a 12 horas la dureza

superficial disminuye debido a la descomposicin de los carbonitruros de

fierro. (Ver Grafico N 4).

c) El aumento del tiempo de nitrocarburizacion origina un aumento de la

profundidad de capa , mostrando un mayor profundidad de capa para un

tiempo de 12 horas con 82.3 m y cuyo espesor de capa de compuestos es

de 18.2 m. ( Ver Tabla N 3.1)

d) Segn Santos E, para tiempos prolongados de tratamiento de nitruracin a

gas los nitruros -Fe2-3N,-Fe4N se descomponen diminuyendo su dureza.

4.4) MICROESTRUCTURA

a) Segn la fotomicrografias mencionadas anteriormente se muestra la

microestructura tpica de un acero nitrocarburado gas mostrando la capa de

compuestos y la zona de difusin.(Ver Pg. 32)

b) Conforme Malinova y Pantev , la capa de compuestos de un acero

nitrocarburado a gas esta formado por carbonitruros -Fe2(N,C)1- Z ,

-Fe4(N,C)1- X los cualesproporcionan al acero una buena resistencia a la

corrosin , desgaste y fatiga.

c) Segn Contijo y Machado, las condiciones de enfriamiento influyen sobre la

microesctructura de la capa de compuestos de aceros carbonitrurados a gas.


44/58

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1) Conclusiones

Se ha logrado demostrar que mediante el tratamiento termoqumico de

nitrocarburizacion gaseosa se mejora la resistencia a la corrosin y desgaste

del Acero AISI 4140 debido a que disminuye la velocidad de corrosin y la

prdida de peso de las muestras nitrocarburadas.

Se demostr que para tiempos prolongados de tratamientos de

nitrocarburizacion entre 9 a 12 horas es perjudicial debido a la

descomposicin de los carbonitruros y la formacin de capas porosas

causando un aumento de la velocidad de corrosin, la prdida de peso y

disminuyendo la dureza del acero AISI 4140.

Se ha determinado que el tiempo de tratamiento con mejor resistencia a la

corrosin es de 3 a 6 horas.

Se ha determinado que el tiempo de tratamiento con mejor resistencia al

desgaste es de 6 a 9 horas.

5.2) Recomendaciones

Realizar trabajos de investigacin para el acero AISI 4140, 4340, evaluando

propiedades como fatiga, resistencia a la traccin, con el fin de aportar un

mayor conocimiento en el campo de los tratamientos termoqumicos.

Evaluar el tratamiento de Nitrocarburizacin en distintos aceros para

herramientas y Aceros Inoxidables.

Realizar un tratamiento de oxidacin posterior a la nitrocarburizacion a gas

para ver su efecto sobre la corrosin y fatiga del acero AISI 4140.


45/58

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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[5] Malinova T. y Pantev N. (2001)Simulacin of microhardnees profiles for

nitrocarburized surface layers by artificial neural network Journal surface and

coatings technology.

[6] Corengia P. y Quintero M. (2002) Comportamiento frente a la Corrosin de

aceros nitrurados por plasma, Revista tratamientos de superficies, Vol, 8 N 2.

[7] Santos E. (2003)Simulacin Termodinmica de Procesos de Nitruracin,

Nitrocarburizacin, carbonitruracin gaseosa, Tesis de maestra en Ingeniera, Porto

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[8] Contijo L. y Machado R. (2003). Effect of cooleng conditions on plasma

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nitruracin, sobre la dureza superficial, profundidad de endurecimiento y

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[32] Morcillo M. y Feliu S. (1984). Teora y Prctica de la Lucha contra lacorrosin. editorial C.S.I.C, .Madrid.


47/58

APNDICE


48/58

I. ENSAYO DE CORROSIN ACELERADA

Tabla 1.1 Resultados del ensayo de Corrosin de un acero AISI 4140 nitroca

tiempos expuestos en una cmara de niebla salina por un periodo de

Tiempo

(horas)Muestra

Peso

Inicial (g)

Peso

Final (g)

Prdida de

Peso (g)

Area

(mm2)

C1 50.6600 50.3216 0.3384 1104.586

C2 49.8103 49.4777 0.3326 1093.7490

C3 50.2352 49.8997 0.3355 1104.586

C4 50.1559 50.0288 0.1271 1105.689

C5 50.5338 50.4076 0.1262 1122.5123

C6 50.3602 50.234 0.1262 1105.991

C7 49.4105 49.2550 0.1515 1186.843

C8 50.0826 49.9228 0.1598 1110.5556

C9 50.0566 49.8996 0.1570 1090.936

C10 50.5268 50.3015 0.2253 1122.512

C11 50.2245 49.9976 0.2269 1122.1929

C12 50.2721 50.0475 0.2246 1122.192

C13 50.7802 50.4780 0.3022 1133.841

C14 49.9981 49.7040 0.2941 1097.67412

C15 50.2625 49.9610 0.3015 1122.192


49/58

II. ENSAYO DE DESGASTE

Tabla II.1 Resultados del ensayo de desgaste, Mostrando la prdida de peso perdido a desgaste durante 120 minutos de un acero AISI 4140 nitrocarburado por

Tiempo

(horas)Muestra

Peso

Inicial (g)

Peso

Final (g)

Prdida de

Peso (g)

d1 49,8113 49,5399 0,2714

d2 49,6734 49,4123 0,26110

d3 49,7523 49,5020 0,2503

d4 50,2312 50,2257 0,0055

d5 49,6973 49,6922 0,00513

d6 49,9642 49,9588 0,0054

d7 49,9575 49,9550 0,0025

d8 49,3668 49,3645 0,00236

d9 49,6622 49,6597 0,0024

d10 50,3306 50,3269 0,0037

d11 50,166 50,1622 0,00389

d12 50,2483 50,2443 0,0040

d13 50,166 50,1612 0,0048

d14 50,3306 50,3257 0,004912

d15 50,2482 50,2430 0,0052


50/58

III. ENSAYO DE MICRODUREZA

Tabla II.1 Resultados del ensayo de microdureza de un acero AISI 4140 nitrocarburado por

Tiempo de nitrocarburizacion

3 horas 6 horas 9 horas

Distancia (m) Dureza(HV) Distancia(m) Dureza(HV) Distancia (m) Dureza(HV) Dis

0,00 490,60 0,00 550,30 0,00 520,40

12,50 469,80 14,20 530,10 25,30 525,40

19,30 437,90 22,40 468,80 31,40 480,80

28,20 396,20 36,80 420,30 48,60 425,90

67,80 371,20 50,60 383,50 55,70 400,10

117,80 354,70 75,30 371,60 97,10 384,90

144,60 350,90 91,50 358,20 135,20 359,20

172,50 345,70 100,30 349,30 175,40 341,90

199,90 340,60 129,30 335,70 209,70 324,50

258,10 327,80 169,10 319,90 274,50 312,20

329,50 317,40 228,80 302,10 328,60 290,20

430,90 304,30 363,30 294,10 412,50 284,60

792,10 299,40 599,10 289,30 646,20 278,40 909,10 297,10 845,80 283,10 759,30 270,30

1063,10 293,10 972,40 281,50 875,20 269,10

1201,40 287,70 1086,90 276,70 1000,40 265,20


51/58

ANEXOS


52/58

ANEXO I. Anlisis estadstico de resultados

Para el anlisis estadstico de los resultados se empleo el software estadstico

MINITAB14 con lo cual se clculo del anlisis de varianza.

1.1) Velocidad de corrosion

Tabla 1.1 Anlisis de varianza para la velocidad de corrosin

Fuente de

variacin

Grados de

libertad

Suma de

cuadrados

Media de

cuadradosFexp. Fteor.

Tiempo 4 157365.0 39341.3 12177.43 3.48

Error 10 32.3 3.2Total 14 157397.3

Segn los resultados obtenidos del anlisis de varianza de la velocidad de corrosin

F(0.05;4;14) = 3.48


53/58

1.3) Dureza superficial

Tabla 1.2 Anlisis de varianza para la dureza superficial

Fuente de

variacin

Grados de

libertad

Suma de

cuadrados

Media de

cuadradosFexp. Fteor.

Tiempo 4 81974 20493 32.37 3.48

Error 10 6330 633

Total 14 88304

Segn los resultados obtenidos del anlisis de varianza F(0.05;4;14) = 3.48


54/58

ANEXO II : Normas

Norma ISO 8407

PROCEDIMIENTO PARA LA ELIMINACIN DE LOS PRODUCTOS DECORROSIN DE PROBETAS DE ENSAYO

Resumen

Este norma Internacional especifica los procedimientos para la eliminacin de

los productos de corrosin formados sobre probetas de ensayo a la corrosin de

metales y aleaciones, durante su exposicin en ambientes corrosivos Los procedimientos especificados estn diseados para remover los productos de

corrosin sin remocin significativa del metal base. Esto permite una

determinacin exacta de la prdida de masa del metal o aleacin, ocurrida

durante su exposicin al ambiente corrosivo.

Estos procedimientos, en algunos casos, pueden aplicarse a recubrimientos

metlicos. Sin embargo, debe considerarse posibles efectos del substrato.

Los procedimientos para remover productos de corrosin pueden dividirse entres categoras generales: qumico, electroltico y mecnico

Un procedimiento ideal debe remover solo los productos de corrosin y sin

ninguna cantidad del metal base. Para determinar la prdida de masa del metal

base cuando se remueven los productos de corrosin, debe limpiarse una probeta

de control no corroda, por el mismo procedimiento usado con las probetas de

ensayo. Pesando la probeta de control antes y despus de la limpieza (se sugiere

pesar a la quinta cifra significativa), la prdida de metal resultante de la limpiezapuede utilizarse para corregir la prdida de masa por corrosin


55/58

Tabla Nl. Procedimientos qumicos de limpieza para remover productos

de corrosin

Solucin Qumica Tiempo

minutos

Temperatura

C

ObservacionesMaterial

Hierroy

Aceros

500 ml. cido clorhdrico(HCI. P = 1. 19g/cm3)

3.5 g. Hexametilentetraamina

10 20-25Mayor tiempo puede serRequerido en varios usos

100 ml. cido Ntrico(HNO3)

Agua destilada hasta 100020 60

150 g. Citrato Di-amonio(N H4) H C6H5O7

Agua destilada hasta 100010-60 70

100 g. cido ctrico (C6H8O7)50 ml. cido sulfrico(H2SO4, p = 1 . 84 g/cm

3)2 g. de inhibidor:

diortotoliftiorea oquinolina etiliodada o

- naftolqunolinaAgua destilada hasta 1000

5 60

200 g. Hidrxido de SodioNaOH (pellets)

30 g. Permanganato de

Potasio (KMnO4)150 g. Ctrato Di-amonio(N H4) H C6H5O7

Agua destilada a1000 ml.

5 Ebullicin

100 ml. cido Ntrico(HNO3, p= 1,42 g/ml.)

20 ml. cido Fluorhdrico(HF, p = 0 . 987 g/ml.)A ua destilada hasta 1000

5-20 20-25

AcerosInoxidables

200 g. Hidrxido de SodioNaOH (pelles) 50 g. polvo

de Zinc.

Agua destilada hasta 1000

El zinc en polvo se puedequemar

150 mi. Hidrxido deAmonio (NH4OH, p = 0. 9

g/ml.)

Zincy 5 20-2 5

Aleaciones

50 g. Trixido de Cromo C rO3

10 g. Nitrato de PlataAgua destilada hasta 1000

ml.15-20

El nitrato de plata podra serdiluido en agua y luegoaadirlo al cido crmico enebullicin para prevenirexcesiva cristalizacin decromato de plata. El cidocrmico debe ser libre de

Ebullicin


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NORMA ASTM B117: Ensayo de corrosin acelerada en cmara de niebla salina

El ensayo de cmara de niebla salina es una prueba de corrosin acelerada queproduce un ataque corrosivo a las muestras revestidas para predecir su comportamiento

frente a la corrosin. Es un ensayo para evaluar recubrimientos orgnicos e inorgnicos

particularmente donde tales pruebas se utilizan para las especificaciones del material o

de producto. La duracin de la prueba puede extenderse a partir del 8 sobre a 3000

horas, dependiendo del producto.

El aspecto de los productos de la corrosin se evala despus de un perodo del tiempo.

La duracin de la prueba depende de la resistencia a la corrosin de la capa; cuanto ms

resistente a la corrosin la capa es, ms largo es el perodo de exposicin, dependiendo

del producto. Una solucin del cloruro de sodio del 5% con un pH de 6.5 a 7.2 se

utiliza. La temperatura del compartimiento de la niebla salina es 35 +/- 2 dentro de la

zona de la exposicin del compartimiento cerrado.

La prueba de niebla salina es ampliamente utilizada en el sector industrial para la

evaluacin de la resistencia a la corrosin de superficies o de piezas.

Una modificacin del ensayo de corrosin acelerada es mediante la norma ASTM B

368 se utiliza sobre todo para la industria galvanoplastica (anodizado, cromado), acero

y del zinc. La duracin de esta prueba se extiende a partir del 6 a 720 horas. Una

solucin del cloruro de sodio del 5% se utiliza, la solucin se encuentra PH de 3.1 a 3.3


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ANEXO III: FOTOS

FOTO.O1Microscopio Metalografico Neophot-21 FOTO.02 Microdurometro Buehler

FOTO.03 Cmara de niebla salina Liebisch FOTO.04 Exposicin de probetas en elinterior de la cmara de nieblasalina


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FOTO.06flujometro de control degases (0 100m3/hora)

FOTO.08 Balanza Electrnica digitalSartorios Capacidad: 210g,Exactitud: 0.1mg

FOTO.05Horno elctrico de lecho fluidizado Procedyne temperatura (0-800C)

FOTO.07 Equipo de desgaste conformado TornoHorizontal y brazo mecnico portadordel desgastador carburo de wolframio

Tesis en Corrosion Desgaste Word

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