Análisis del efecto del tratamiento superficial por láser en la microestructura, dureza y desgaste del hierro nodular ferrítico
| dc.contributor.advisor | Celentano, Diego J. | |
| dc.contributor.author | Catalán Salas, Néstor Andrés | |
| dc.contributor.other | Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería | |
| dc.date.accessioned | 2020-11-13T12:27:44Z | |
| dc.date.available | 2020-11-13T12:27:44Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description | Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020 | |
| dc.description.abstract | Las fundiciones de hierro son aleaciones metálicas con carbono precipitado en forma de grafito. Tratamientos térmicos son empleados con frecuencia para alterar sus propiedades mecánicas, según las solicitaciones del sistema en que se emplean. Entre estos, actualmente ha cobrado importancia el tratamiento térmico superficial por láser (LSE), debido a la alta localización y rápida solidificación de la zona irradiada. El objetivo de esta tesis es determinar experimentalmente los alcances del tratamiento de LSE sobre muestras de fundiciones de hierro nodular (NCI) de matriz ferrítica, a partir de distintos parámetros de potencia y velocidad de escaneo del láser. Para este fin, se realiza una caracterización de la microestructura, la composición, la dureza y la resistencia al desgaste de una muestra sin alterar (as – cast), y se compara con los resultados obtenidos sobre ejemplares modificados por 4 tratamientos diferentes de LSE. Se aprecian cambios significativos en la microestructura en los casos de LSE a bajas velocidades. La matriz se transforma en una red de dendritas de ledeburita/martensita con placas de cementita. El contenido de carbono (C) aumenta por la difusión de este elemento hacia la superficie, mientras que el porcentaje de silicio (Si) disminuye, lo cual se explica como la reducción del principal elemento estabilizador de la fase de grafito. Con respecto a las propiedades mecánicas, las fases constituyentes de la estructura dendrítica incrementan la dureza a nivel superficial y en una profundidad correlativa al tamaño de la zona transformada por el láser (HAZ). Sin embargo, la resistencia al desgaste se ve disminuida, probablemente por el efecto de la oxidación de la superficie al ser sometida a una transformación a altas temperaturas. Finalmente, se sugiere un tratamiento a potencia de 3 kW y velocidad de 570 mm/min para asegurar una estructura homogénea y de alta dureza, además de pulir las superficies para disminuir la rugosidad y eliminar residuos en su superficie, o utilizar un gas protector para prevenir la oxidación. Como futuras líneas de investigación, se puede realizar un análisis económico de la implementación del LSE, y desarrollar un modelo térmico – microestructural que pueda ser calibrado a partir de estos resultados. | |
| dc.format.extent | xii, 99 páginas | |
| dc.identifier.doi | 10.7764/tesisUC/ING/48235 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/48235 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uc.cl/handle/11534/48235 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.nota.acceso | Contenido completo | |
| dc.rights | acceso abierto | |
| dc.subject.ddc | 672 | |
| dc.subject.dewey | Tecnología | es_ES |
| dc.subject.other | Aleaciones de hierro | es_ES |
| dc.subject.other | Lásers - Aplicaciones industriales | es_ES |
| dc.title | Análisis del efecto del tratamiento superficial por láser en la microestructura, dureza y desgaste del hierro nodular ferrítico | es_ES |
| dc.type | tesis de maestría | |
| sipa.codpersvinculados | 1005007 | |
| sipa.codpersvinculados | 213796 |