Publicado

2019-10-01

Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono

The influence of the microstructure on the abrasive wear behavior of anti-wear weld deposits applied on low alloy and low carbon steel substrates

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v86n211.77861

Palabras clave:

desgaste abrasivo, ASTM G 65, recubrimientos duros, aceros (es)
abrasive wear, ASTM G 65, hardfacing coatings, steels (en)

Descargas

Autores/as

En la reconstrucción de piezas de maquinarias es esencial determinar la mejor opción en cuanto a material depositado por soldadura para recuperación de geometrías perdidas se refiere. El presente trabajo se desarrolló para mejorar las aplicaciones de recubrimientos duros y materiales de relleno para la reconstrucción de “sprockets”, pero que se pueda extrapolar al uso en industrias de diferente tipo. Se tomaron en cuenta dos (2) factores, material depositado y temperatura de aplicación, que afectan las características finales de los recubrimientos duros aplicados por soldadura. Los resultados obtenidos de la aplicación del ensayo de desgaste fueron pérdida en peso en milímetros cúbicos (mm3) del material, lo cual brindó la resistencia al desgaste de cada una de las capas depositadas. Tomando la probeta que más se acercó al promedio obtenido del ensayo de desgaste se cortó para caracterizarla microestructuralmente, tomar mediciones de microdureza en zona cercana a la cara de desgaste, analizar la superficie por microscopia SEM, medir la composición química en la capa desgastada y determinar su estructura por difracción de rayos X. Los recubrimientos obtenidos a partir de electrodos con altos contenidos de cromo mostraron las mejores propiedades antidesgaste, seguidos de los recubrimientos aplicados con electrodos con contenidos de manganeso del 15% (aceros Hadfield) y en menores valores los recubrimientos aplicados con electrodos de bajo carbono y baja aleación mostraron los resultados más bajos según las condiciones de laboratorio aplicadas.

In the reconstruction of parts of machinery is essential to determine the best option in terms of material deposited by welding geometries recovery losses are concerned. This work was developed to enhance applications of hard coatings and fillers for the reconstruction of sprockets, but can be extrapolated for use in industries of different types. It took into account two (2) factors, the deposited material and preheating temperature, which affect the final characteristics of hard coatings applied by welding. Results of applying wear test were weight loss in cubic millimeters (mm3) of material, which provided the wear resistance of each of the layers deposited. Taking the test piece which came closest to the average of the previous test to characterize microstructural cut, take measurements of microhardness in area near the face wear surface analysis by SEM microscopy, to measure the chemical composition of the layer worn, measure the percentage of pores in the final layer, surface roughness measuring wear zone and determine its structure by X-ray diffraction. Hardfacing obtained coatings with high chromium contents showed the best anti-wear properties, followed by coatings applied to electrodes with manganese content of 15% and coatings applied to electrodes under low and medium carbon and alloy showed the lowest scores as the applied laboratory conditions.

 

 

Referencias

Buchanan, V.E., Shipway, P.H. and McCartney, D.G., Microstructure and abrasive wear behaviour of shielded metal arc welding hardfacings used in the sugarcane industry, Wear, 263, pp. 99-110, 2007. DOI:10.1016/j.wear.2006.12.053

Carceller, R.C. y Salinas, H.L., Estudio del comportamiento de los

recargues multicapas de depósitos soldados de fundición blanca al

cromo, Ingenieria Mecanica. 12, pp. 83-92, 2009.

Venkatesh, B., Sriker, K. and Prabhakar, V.S.V., Wear characteristics

of hardfacing alloys: state-of-the-art, Procedia Mater. Sci., 10, pp. 527-

, 2015. DOI: 10.1016/j.mspro.2015.06.002

Selvi, S., Sankaran, S.P. and Srivatsavan, R., Comparative study of

hardfacing of valve seat ring using MMAW process, Journal of

Materials Processing Technology, 207(1), pp. 356-362, 2008.

Liu, D., Liu, R., Wei, Y., Ma, Y. and Zhu, K., Microstructure and wear properties of Fe-15Cr-2.5Ti-2C-xBwt.% hardfacing alloys, Appl. Surf. Sci., 271, pp. 253-259, 2013. DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.01.169

Ojala, N., et al., Effects of composition and microstructure on the

abrasive wear performance of quenched wear resistant steels, Wear,

(1-2), pp. 225-232, 2014. DOI: 10.1016/j.wear.2014.06.003

Liu, H.Y., Song, Z.L., Cao, Q., Chen, S.P. and Sem-Meng, Q.,

Microstructure and properties of Fe-Cr-C hardfacing alloys reinforced

with TiC-NbC, J. Iron Steel Res. Int., 23(3), pp. 276-280, 2016. DOI:

DOI: 10.1016/S1006-706X(16)30045-0

Pradeep, G.R.C., Ramesh, A. and Prasad, B.D., A Review paper on

hardfacing processes and materials, Int. J. Eng. Sci. Technol., 2(11),

pp. 6507-6510, 2010.

Yüksel, N. and Şahin, S., Wear behavior-hardness-microstructure

relation of Fe-Cr-C and Fe-Cr-C-B based hardfacing alloys, Mater.

Des., 58, pp. 491-498, 2014. DOI: 10.1016/j.matdes.2014.02.032

ASTM A36, Standard specification for carbon structural steel,

standards, 2005, pp. 1-4.

Zum-Gahr, K., Wear by hard particles, Tribol. Int., 31(10), pp. 587-596, 1999.

Wieczerzak, K., Bala, P., Stepien, M., Cios, G. and Koziel, T.,

Formation of eutectic carbides in Fe-Cr-Mo-alloy during nonequilibrium crystallization, Mater. Des., 94, pp. 61-68, 2016. DOI:

1016/j.matdes.2016.01.028.

Jankauskas, V., Antonov, M., Varnauskas, V., Skirkus, R. and

Goljandin, D., Effect of WC grain size and content on low stress

abrasive wear of manual arc welded hardfacings with low-carbon or

stainless steel matrix, Wear, (328-329), pp. 378-390, 2015. DOI:

1016/j.wear.2015.02.063

Pérez-Cepeda, J.A. and Olaya-Flórez, J.J., Influence of the type of

electrode on the microstructure and coefficient of friction obtained by

sliding test to hard coatings deposited by welding SMAW, Ing. y

Desarrollo, 36(2), pp. 327-342, 2018. DOI: 10.14482/inde.36.2.10086

Lemke, J.N., Rovatti, L., Colombo, M. and Vedani, M., Interrelation between macroscopic, microscopic and chemical dilution in hardfacing alloys, Mater. Des., 91, pp. 368-377, 2016. DOI:

1016/j.matdes.2015.11.117

Cruz-Crespo, A., Fernández-Fuentes, R., Ferraressi, A.V., Gonçalves, R.A. and Scotti, A., Microstructure and abrasion resistance of Fe-Cr-C and Fe-Cr-C-Nb hardfacing alloys deposited by S-FCAW and cold solid wires, 21(3), pp. 342-353, 2016. DOI: 10.1590/0104-

/SI2103.09

Wang, H. and Yu, S., Influence of heat treatment on microstructure and sliding wear resistance of high chromium cast iron electroslag hardfacing layer, Surf. Coatings Technol., 319, pp. 182-190, 2017. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2017.04.013

Cómo citar

IEEE

[1]
J. A. Pérez Cepeda y E. Espejo Mora, «Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono», DYNA, vol. 86, n.º 211, pp. 327–336, oct. 2019.

ACM

[1]
Pérez Cepeda, J.A. y Espejo Mora, E. 2019. Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono. DYNA. 86, 211 (oct. 2019), 327–336. DOI:https://doi.org/10.15446/dyna.v86n211.77861.

ACS

(1)
Pérez Cepeda, J. A.; Espejo Mora, E. Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono. DYNA 2019, 86, 327-336.

APA

Pérez Cepeda, J. A. & Espejo Mora, E. (2019). Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono. DYNA, 86(211), 327–336. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n211.77861

ABNT

PÉREZ CEPEDA, J. A.; ESPEJO MORA, E. Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono. DYNA, [S. l.], v. 86, n. 211, p. 327–336, 2019. DOI: 10.15446/dyna.v86n211.77861. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/77861. Acesso em: 7 mar. 2026.

Chicago

Pérez Cepeda, Jaime Andres, y Edgar Espejo Mora. 2019. «Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono». DYNA 86 (211):327-36. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n211.77861.

Harvard

Pérez Cepeda, J. A. y Espejo Mora, E. (2019) «Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono», DYNA, 86(211), pp. 327–336. doi: 10.15446/dyna.v86n211.77861.

MLA

Pérez Cepeda, J. A., y E. Espejo Mora. «Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono». DYNA, vol. 86, n.º 211, octubre de 2019, pp. 327-36, doi:10.15446/dyna.v86n211.77861.

Turabian

Pérez Cepeda, Jaime Andres, y Edgar Espejo Mora. «Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono». DYNA 86, no. 211 (octubre 1, 2019): 327–336. Accedido marzo 7, 2026. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/77861.

Vancouver

1.
Pérez Cepeda JA, Espejo Mora E. Influencia de la microestructura en el comportamiento a desgaste abrasivo de depósitos de soldadura antidesgaste aplicados sobre sustratos de acero de baja aleación y bajo carbono. DYNA [Internet]. 1 de octubre de 2019 [citado 7 de marzo de 2026];86(211):327-36. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/77861

Descargar cita

CrossRef Cited-by

CrossRef citations1

1. Pablo Oñoz Gutiérrez, Manuel Rodríguez Pérez, Lorenzo Perdomo González, Alejandro Oñoz Marín, Jesús Fernández del Risco. (2022). Evaluación de la factibilidad de sustituir al FeCr por cromitas refractarias en los consumibles de soldaduras. Matéria (Rio de Janeiro), 27(2) https://doi.org/10.1590/s1517-707620220002.1302.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

761

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.