Evaluación del recubrimiento de acero inoxidable austenítico ER308 sobre acero para herramientas H13 mediante el proceso de GMAW robótico
Autores: Hernandez-Flores, Jorge Eduardo; Rodriguez-Vargas, Bryan Ramiro; Stornelli, Giulia; Pérez, Argelia Fabiola Miranda; García-Vázquez, Felipe de Jesús; Gómez-Casas, Josué; Di Schino, Andrea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Perforación
Petroquímica
Construcción
Recubrimientos
Soldadura por arco
Microestructura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Dentro de las industrias de perforación, petroquímica, construcción y relacionadas, se utilizan recubrimientos para recuperar componentes que fallaron durante el servicio o para prevenir fallos potenciales. Debido a las altas tensiones, como el desgaste y la corrosión, a las que están sometidos los materiales, las industrias requieren la aplicación de recubrimientos entre materiales disímiles, como aceros al carbono y aceros inoxidables, a través de procesos de soldadura por arco. En este trabajo, se aplicó un recubrimiento de acero inoxidable austenítico (ER308) sobre un sustrato de acero para herramientas H13 utilizando el proceso robótico de soldadura por arco de metal gas (GMAW). Se calculó la entrada de calor durante el proceso para establecer una relación entre la geometría obtenida en el recubrimiento y su porcentaje de dilución. Además, se evaluó la evolución de la microestructura del recubrimiento, la interfaz y el sustrato utilizando técnicas de XRD y SEM. Notablemente, se observó la presencia de martensita en la interfaz. Se analizó el comportamiento mecánico del ensamblaje soldado a través de microdureza Vickers, y se empleó una prueba de desgaste de pin sobre disco para evaluar su resistencia al desgaste. Se encontró que el porcentaje de dilución es de alrededor del 18% a alta entrada de calor (0.813 kJ/mm) pero disminuye a aproximadamente el 14% con una entrada de calor reducida. Las pruebas de microdureza revelaron que en la interfaz, el valor máximo se alcanza alrededor de 625 HV debido a la presencia de martensita templada. Además, aumentar la entrada de calor favorece la resistencia al desgaste.
Descripción
Dentro de las industrias de perforación, petroquímica, construcción y relacionadas, se utilizan recubrimientos para recuperar componentes que fallaron durante el servicio o para prevenir fallos potenciales. Debido a las altas tensiones, como el desgaste y la corrosión, a las que están sometidos los materiales, las industrias requieren la aplicación de recubrimientos entre materiales disímiles, como aceros al carbono y aceros inoxidables, a través de procesos de soldadura por arco. En este trabajo, se aplicó un recubrimiento de acero inoxidable austenítico (ER308) sobre un sustrato de acero para herramientas H13 utilizando el proceso robótico de soldadura por arco de metal gas (GMAW). Se calculó la entrada de calor durante el proceso para establecer una relación entre la geometría obtenida en el recubrimiento y su porcentaje de dilución. Además, se evaluó la evolución de la microestructura del recubrimiento, la interfaz y el sustrato utilizando técnicas de XRD y SEM. Notablemente, se observó la presencia de martensita en la interfaz. Se analizó el comportamiento mecánico del ensamblaje soldado a través de microdureza Vickers, y se empleó una prueba de desgaste de pin sobre disco para evaluar su resistencia al desgaste. Se encontró que el porcentaje de dilución es de alrededor del 18% a alta entrada de calor (0.813 kJ/mm) pero disminuye a aproximadamente el 14% con una entrada de calor reducida. Las pruebas de microdureza revelaron que en la interfaz, el valor máximo se alcanza alrededor de 625 HV debido a la presencia de martensita templada. Además, aumentar la entrada de calor favorece la resistencia al desgaste.