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The Shot Peener’s Corner

Nº 5

The Shot Peener’s Corner es una colaboración entre ELECTRONICS INC. e IPAR-BLAST, S.L. Cada artículo, es una traducción del reportaje más destacado de la revista THE SHOT PEENER. ELECTRONICS INC. es lider mundial en formación y difusión del shot peening. IPAR-BLAST, S.L. es subcontratista de tratamientos superficiales de precisión. Entre los cuales seencuentra el shot peening.
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PROPIEDADES DE LA GRANALLA DE ACERO AL CARBONO por David Kirk. El Dr. Kira es colaborador habitual de la revista The Shot Peener. Es investigador de honor en la Universidad de Coventry (Texto traducido por Eduardo Vázquez—IPAR-BLAST, S.L.).

INTRODUCCION La mayor parte del shot peening se hace utilizando granalla de acero al carbono.Este tipo de granalla se fabrica bien por fundición ó cortando secciones de alambre y acondicionándolas después a una forma esferoidal aceptable. Las partículas de granalla, tienen un núcleo duro con una capa superficial de óxido frágil. Véase la figura 1 (la capa de óxido frágil superficial ha sido aumentada a propósito)

Fig.1 Sección de una partícula esférica de acero al carbono.

Lagranalla de acero de fundición y la de alambre cortado, son fabricadas en calidades de alta dureza ó dureza normal. La Tabla 1 resume algunas de las características especificadas por la norma AMS2431. Se puede observar que el contenido en carbono de la granalla de acero fundido debe ser un 50% mayor que el de la granalla de alambre cortado. Tabla 1. Algunos requerimientos para la granalla de acero alcarbono.
Granalla de fundición Carbono Dureza Normal Alta Dureza 0.8 – 1.2 wt.% 45 – 52 HRC 55 – 62 HRC Carbono Dureza Normal Alta Dureza Alambre cortado 0.45 – 0.85 wt.% 45 – 52 HRC 55 – 62 HRC

La granalla de acero al carbono es fabricada en cantidades muy grandes. La magnitud de estas cantidades tan grandes es fácil de calcular con ejemplos como los que siguen: un cazo con 10 metros cúbicos deacero líquido puede ser fundido vertiéndolo de una sola vez. Un metro cúbico de acero tiene una masa de 7,8 toneladas
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métricas. Si la masa promedio de una partícula de granalla es de un miligramo, entonces, habremos fabricado 7.800 millones de partículas en cuestión de minutos. Si la sección media de un alambre es de un milímetro cuadrado entonces endiez metros cúbicos de cable tendríamos 10.000 kilómetros en longitud. Cortando dicho cable en longitudes de un milímetro, tendríamos 10.000 millones de partículas. La granalla de acero al carbono, tiene que tener diversas características entre las que se deben encontrar la dureza, forma, tamaño, tenacidad, resistencia al desgaste y bajo coste. Este artículo, trata algunos de los factores que hacenposible que dichas cualidades puedan ser alcanzadas. PIEL FRAGIL DE OXIDO DE ACERO El hierro del acero al carbono expuesto a contacto con el aire se oxida. Hierro más oxígeno resulta en óxido de hierro. El óxido de hierro es un material frágil, de tipo cerámico, que se rompe fácilmente al impacto. El impactado de un componente con granalla de acero hace que parte de su capa de óxido se desprenda yesto con grandes cantidades de granalla implica que el ambiente del interior de la cabina de granallado este compuesto de estas partes desprendidas. Cuando la capa de óxido se desprende, la “piel” es rápidamente sustituida por más oxidación. Consecuencia de lo anterior es que (a) hay una inevitable pérdida de masa y (b) se genera una nube de polvo explosiva. La Fig.2 representa una sección de unapartícula de granalla de acero al carbono. La capa de óxido de hierro tiene una composición química variable - FexOy -. El ratio x-y varía de 1 en la zona de más interior a 1,5 en la zona más en contacto con el aire. Un ratio de 1 da FeO, 1,33 da Fe3O4 y un ratio de 1,5 da Fe2O3.

Fig.2 Sección de una partícula de granalla con la composición química variable de óxido de hierro. 4

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