Determinación de la influencia de recubrimientos de WC-15 wt. % AI203 en la dureza y resistencia al desgaste de una cero AISI 1045

Abstract

En actualidad se han realizado modificaciones a gran cantidad de materiales con el fin de mejorar propiedades químicas, físicas y mecánicas para poder aumentar su vida útil, reducir costos, disminuir fallas y aumentar variación de aplicaciones en la industria; procesos como los metalizados, tratamientos térmicos, recubrimientos electrolíticos y químicos son altamente usados para conseguir dichas mejoras; sin embargo no se dispone de relaciones que permitan determinar estas mismas propiedades para diferentes proporciones de recubrimientos de estos materiales, por lo cual se realizará las respectivas pruebas de dureza y resistencia al desgaste abrasivo y adhesivo de un acero común AISI 1045 con una capa de recubrimiento de carburo de tungsteno (WC) nanoparticulado y alúmina 〖 Al 〗 _(2 ) O_3. El carburo de tungsteno, es un compuesto cerámico e intersticial formado por wolframio y carbono que debido a su alta dureza es muy utilizado en la industria para recubrir piezas como brocas, por su parte, la alúmina o dióxido de aluminio, es el principal material en la formación de esmaltes y arcillas debido a que aporta mejoras en propiedades como la dureza y en el punto de fusión. En este proyecto, se realizaron ensayos de dureza, resistencia al desgaste abrasivo y adhesivo, según como lo indican las normas ASTM G99-05 y G65-04. Para cumplir con los parámetros de estas normas, se hicieron los diseños de las probetas para su posterior mecanizado y para el granallado de las que iban a ser recubiertas. El cálculo del número de probetas necesarias para cumplir con una confiabilidad del 95% se hizo cumpliendo un procedimiento estadístico bajo la correlación: n=(S^2*Z^2)/e^2 obteniendo como resultado un número de 10 probetas para cada ensayo.

In actuality, different modifications have been made to many materials, trying to improve the chemical, physical and mechanical properties to increase lifespan, reduce costs, reduce failures and increase the applications in industry; processes as metalized, heat treatment, electrolytic and chemical coating are highly used to achieve such improves; however there are no enough data for determining these properties for different coating proportions for these materials, so it will do hardness tests, resistance under compression and wear to a common AISI 1045 steel with a nanoparticulated tungsten carbide coating layer (WC) and alumina (Al2O3). Tungsten carbide is a ceramic and interstitial compound formed by tungsten and carbon, due to its high toughness is widely used in industry for coating parts such as drill bits. The alumina or aluminium dioxide is the main material in the formation of glazes and clay because it provides improved properties such as hardness and melting point. In this project, testing the hardness, resistance to abrasive and adhesive wear is made, as indicated by ASTM G65-04 and ASTM G99-05 standards. To meet the parameters of these rules, the designs of the specimens for subsequent machining and sandblasting of those were made to be coated. The calculation of the number of specimens necessary to comply with a reliability of 95% was fulfilling a statistical procedure under the correlation: n=(S^2*Z^2)/e^2 resulting in a total of 10 test specimens for each test.