Estudio de desgaste en acero SAE 3115 con y sin cementación sólida utilizando carbón vegetal de café
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Date
2025-04
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Publisher
Universidad de El Salvador. Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Abstract
Se ha realizado una investigación de resistencia al desgaste tipo espiga sobre disco, las espigas utilizadas fueron de un acero SAE O1 templadas y revenidas a 200 °C y los discos fuero de un acero SAE 3115 sin y con tratamiento termoquímico de cementación sólida con postratamiento térmico. La mezcla sólida carbón vegetal de café y activador químico carbonato de bario fue 80:20 en peso, respectivamente. La cementación se llevó a cabo a una temperatura de 900 °C durante 8 h. El postratamiento térmico realizado fue de temple desde 850 °C y enfriado en aceite, y un revenido a 200 °C. Los ensayos de desgaste se realizaron a una misma distancia de deslizamiento de 2,000 m, se realizaron a 3 cargas y para cada una de las cargas se realizaron 3 ensayos. Con el análisis metalográfico se determinó un espesor de capa cementada de 3.54 mm y se corroboró mediante el estudio de microdureza Vickers. Finalmente, en el estudio comparativo de pérdida de masa para los discos de acero SAE 3115 con tratamiento termoquímico de cementación con postratamiento térmico se obtuvo una pérdida de masa menor en comparación con los discos de acero SAE 3115 sin tratamiento termoquímico de cementación. Research has been conducted on wear resistance using a pin-on-disk method. The pins used were made of SAE O1 steel, tempered and annealed at 200 °C, while the disks were made of SAE 3115 steel, both untreated and treated with solid thermochemical carburizing followed by heat post-treatment. The solid mixture of coffee charcoal and chemical activator barium carbonate was 80:20 by weight, respectively. The carburizing process was carried out at a temperature of 900 °C for 8 hours. The post-treatment consisted of quenching from 850 °C and cooling in oil, followed by annealing at 200 °C. Wear tests were performed over a constant sliding distance of 2,000 meters, with tests conducted under three different loads, performing three tests for each load. Through metallographic analysis, a carburized layer thickness of 3.54 mm was determined and corroborated by Vickers microhardness study. Finally, the comparative study of mass loss for the SAE 3115 steel disks treated with thermochemical carburizing and heat post-treatment showed a lower mass loss compared to untreated SAE 3115 steel disks.
Description
Keywords
Cementación, Tratamiento Termoquímico, Aceros de cementación