Mejoramiento de las propiedades mecánicas de la fundición gris nodular con la aplicación de tratamientos térmicos

Improvement of the mechanical properties of nodular gray cast iron with the application of heat treatments

Contenido principal del artículo

Ricardo Andrés García-León
Jhon Herrera-Perea
Jorge Cerón-Guerrero
Resumen

Para este estudio experimental se utilizaron muestras comerciales de fundición gris nodular. Las muestras se sometieron a diferentes
tratamientos térmicos como templado, templado y recocido. Estos tratamientos se llevaron a cabo para obtener un aumento en las propiedades mecánicas especificas como la dureza, donde se obtuvieron los nuevos valores de esta propiedad. En este proceso se realizaron  diferentes ensayos de laboratorio como caracterización metalográfica, caracterización mecánica por dureza Brinell, caracterización física y química por microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS). Los resultados obtenidos muestran que se pueden implementar tratamientos térmicos específicos de forma conjunta y a 
diferentes temperaturas, consiguiendo un incremento de tres veces el valor de la dureza para la fabricación de discos de freno, capaces de soportar las condiciones térmicas provocadas durante su operación.


 

Palabras clave

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Detalles del artículo

Biografía del autor/a (VER)

Ricardo Andrés García-León, Universidad Francisco de Paula Santander, Ocaña - Colombia

Docente investigador del departamento de Ingeniería Me´canica de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña Colombia

Estudiante de Doctorado en ciencias en Ingeniería Me´canica en el IPN México

Referencias

R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and C. Acevedo-Peñaloza, "Análisis termodinámico en frenos de disco", Inge Cuc, vol. 14, no2, pp. 9-18, 2018. Doi: https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.2.2018.01 DOI: https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.2.2018.01

R. A. García-León, “Thermal study in three vented brake discs, using the finite element analysis,” DYNA, vol. 84,no.200,2017.Doi: 10.15446/dyna.v84n200.55663 DOI: https://doi.org/10.15446/dyna.v84n200.55663

R. Asim, “Overview of Disc Brakes and Related Phenomena,” Int. J. Veh. Noise Vib., vol. 10, no. 4, pp. 257–301, 2014. DOI: https://doi.org/10.1504/IJVNV.2014.065634

P. Čanžar, Z. Tonković, and J. Kodvanj, “Microstructure influence on fatigue behaviour of nodular cast iron,” Mater. Sci. Eng. A, vol. 556, pp. 88–99,2012.Doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.06.062 DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.06.062

B. Šamec, I. Potrč, and M. Šraml, “Low cycle fatigue of nodular cast iron used for railway brake discs,” Eng. Fail. Anal., vol. 18, no. 6, pp. 1424–1434,2011.Doi: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2011.04.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2011.04.002

A. Yevtushenko and M. Kuciej, “Temperature and thermal stresses in a pad/disc during braking,” Appl. Therm. Eng., vol. 30, no. 4, pp. 354–359, 2010.Doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.09.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.09.015

D. Karan Dhir, “Thermo-mechanical performance of automotive disc brakes,” Mater. Today Proc., vol. 5, no. 1, pp. 1864–1871,2018.Doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.287 DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.287

R. A. García-León and E. Flórez-Solano, “Dynamic analysis of three autoventilated disc brakes,” Ing. e Investig., vol. 37, no. 3,pp.102–114,2017.Doi: https://doi.org/10.15446/ing.investig.v37n3.63381 DOI: https://doi.org/10.15446/ing.investig.v37n3.63381

T. Mottitschka, G. Pusch, H. Biermann, L. Zybell, and M. Kuna, “Influence of overloads on the fatigue crack growth in nodular cast iron: Experiments and numerical simulation,” Procedia Eng., vol. 2, no. 1, pp. 1557–1567, 2010. Doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2010.03.168 DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2010.03.168

R. A. García-León and E. Pérez Rojas, “Analysis of the amount of heat flow between cooling channels in three vented brake discs,” Ing. y Univ., vol. 21, no. 1, pp. 71–96, 2017. Doi: https://doi.org/10.11144/Javeriana.iyu21-1.aahf DOI: https://doi.org/10.11144/Javeriana.iyu21-1.aahf

M. G. Bello Moreno, “Tratamientos térmicos del hierro nodular,” Escuela superior politecnica del litoral, 1985.

J. A. Perez Patiño, “Tratamientos termicos de los aceros,” Universidad Autonoma de Nuevo León, 1996.

F. Del Castillo Rodríguez and A. Reyes Solis, “Aceros, estructuras y tratamientos térmicos,” Mexico, 2012.

J. Fernández-Carrasquilla and R. Ríos, “Estudio de una fundiciön nodular mediante mecänica de la fractura,” Rev. Metal., vol. 35, no. 5, pp. 279–291,1999.Doi:

https://doi.org/10.3989/revmetalm.1999.v35.i5.636 DOI: https://doi.org/10.3989/revmetalm.1999.v35.i5.636

W. Xue and Y. Li, “Pretreatments of gray cast iron with different inoculants,” J. Alloys Compd., vol. 689, pp. 408–415, 2016.Doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.07.052 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.07.052

A. de A. Vicente, J. R. Sartori Moreno, T. F. de A. Santos, D. C. R. Espinosa, and J. A. S. Tenório, “Nucleation and growth of graphite particles in ductile cast iron,” J. Alloys Compd., vol. 775, pp. 1230–1234, 2019. Doi: 10.1016 / j.jallcom.2018.10.136 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.10.136

O. Quintero-Sayago, “Características micro estructurales de una aleación comercial de hierro nodular,” Rev. Latinoam. Metal. y Mater., vol. 27, no. 1, p. 10, 2007.

G. Vander Voort, ASM Handbook, Volume 9. Metallography and Microstructures. United States of America, 2004. DOI: https://doi.org/10.31399/asm.hb.v09.9781627081771

F. Puhn, “Brake,” in HandBook, HP Books., USA, 2000, pp. 23–27.

B. Bhushan, Introduction to tribology, Second Ed. New York, USA, 2013. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118403259

ASM, Volume 4. Heat Treating, Metals-Han. United States of America, 1991.

J. Dossett and G. E. Totten, ASM Handbook, Volume 4A: Steel Heat Treating Fundamentals and Processes, ASM Intern. Ohio, 2013. DOI: https://doi.org/10.31399/asm.hb.v04a.9781627081658

J. M. Vélez Restrepo, “Austemperado de la fundición nodular: fundamentos y tecnología,” Universidad Nacional de Colombia, 2001.

T. S. Eyre, “Wear characteristics of metals,” in Tribology International, vol. October, 1976, pp. 203–213. Doi: https://doi.org/10.1016/0301-679X(76)90077-3 DOI: https://doi.org/10.1016/0301-679X(76)90077-3

Jhon, Herrera-Perea, "Evaluación de la fundición nodular con la aplicación de técnicas térmicas para el mejoramiento de sus propiedades mecánicas". Tesis de pregrado en Ingenieria Mecánica, Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, Colombia, 2019.

Artículos más leídos del mismo autor/a

Sistema OJS - Metabiblioteca |