“Efecto de la Variación de los Parámetros de Temple y Revenido en las Propiedades Mecánicas de un Acero al Boro”

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Adrián Contreras Briseño

 

Resumen

Se llevaron a cabo tratamientos térmicos de temple y revenido a un acero al boro para aplicaciones agrícolas, con el objetivo de analizar el efecto de los parámetros del temple y revenido y sus respectivos tiempos de empape, sobre las propiedades mecánicas del mismo, empleando un diseño tipo Taguchi L9, y por otro lado, un diseño factorial. En ambos experimentos, se encontró que la temperatura de austenizado entre 870 Y 875 °C, favoreció la obtención de los mayores índices de dureza. Estos resultados se correlacionaron con los resultados del análisis dilatométrico que se desarrolló sobre este acero al boro. En este estudio se encontró que la temperatura del fin de la transformación austenítica está ubicada cerca de los 875°C. Posteriormente se realizó un experimento de tratamiento térmico con el objetivo de determinar la energía de activación necesaria para la migración en la fase austenítica, cuyos resultados se analizaron mediante dos métodos, uno el de la ecuación de Arrhenius y otro utilizando dos pares de temperatura y constante de velocidad, donde se encontró que durante las temperaturas de 755 a 88°C la energía de activación resultó de -23.4488 kJ/mol. También que en la segunda sección que comprende de la temperatura 887 a 917°C la energía de activación es de 183.315 kJ/mol.

Por otra parte y con el objetivo de entender el comportamiento del acero en estudio en relación a la acción del desgaste, se realizó un ensayo de desgaste empleando un tribómetro. Los resultados obtenidos, indican que la muestra tratada térmicamente por temple, alcanzó una mayor resistencia al desgaste par fricción, en comparación con la muestra en condiciones de rolado. Esta conclusión fue a partir del tamaño de la huella en ambas muestras, donde en la muestra en condición de rolado, se alcanzó a apreciar desprendimiento de material par adhesión con el pin del tribómetro y en la muestra tratada, la huella fue menor. Por otro lado, se encontró que el coeficiente de fricción se comportó de manera casi independiente de la dureza que presentaban las muestras a partir de 50 HRC.

Adicionalmente se desarrollaron dos redes neuronales artificiales una con el objetivo de predecir la propiedad mecánica de la resistencia a la tensión de un acero al boro en función de la composición química del acero en cuestión, la otra con el objetivo de conocer el inicio de la transformación martensítica en función de parámetros obtenidos en diagramas tiempo temperatura transformación de diversos aceros al boro. En los resultados de ambas redes se obtuvieron coeficientes de correlación cercanos al 0.95, lo cual es indicativo del potencial que tienen las redes neuronales artificiales en la modelación de procesos considerados altamente no lineales.

 

“Efecto de la Variación de los Parámetros de Temple y Revenido en las Propiedades Mecánicas de un Acero al Boro”


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