Superficie ultra fina de aleaciones de aluminio usando una tecnica de impacto ciclico controlado

Ultrafine-grained surface of aluminum alloys using controlled cyclic impact technique for improvement of tribological and mechanical properties.

Objetivo General
Es posible y factible diseñar y construir un dispositivo de “Hammering” que permita obtener resultados confiables para sintetizar una capa de superficie superficial endurecida, con el fin de mejorar las propiedades de lasuperficie, así como también estimar propiedades mecánicas.

Objetivos Particulares
Diseñar y construir un dispositivo de “Hammering” para el estudio de endurecimiento de la superficie
Establecer procedimientos de análisis para la evaluación y control de las variables “y” que se presenten en el diseño y uso del equipo.
Hipótesis
Determinar mediante un nuevo proceso de endurecimiento superficial“Hammering” que la formación de dislocación de alta densidad asociado con la subdivisión de los granos originales en sub-granos mejorara considerablemente muchas propiedades de la superficie, debido a que impartir esfuerzos residuales compresivos en materiales metálicos resulta beneficioso para mejorar el rendimiento de los componentes sometidos a una carga cíclica
Justificación
Este estudio fuemotivado para desarrollar un equipo de medición que no existe como tal en el mercado, dando como resultado un nuevo proceso de modificación superficial, que permitirá obtener una superficie totalmente endurecida con el fin de mejorar todas las propiedades de la misma.



Introducción
Un proceso de golpeteo nombrado “Hammering” fue desarrollado para producir capas endurecidas de superficie degrano ultrafinos y para impartir esfuerzos residuales compresivos en dos aleaciones de aluminio con el fin de mejorar todas las propiedades de la superficie. Los cambios del tamaño de grano y las propiedades mecánicas de la superficie fueron inducidos por este proceso. La microestructura, propiedades mecánicas y características tribológicas se caracterizaron en estos materiales. Para estapresentación se expondrán las características experimentales y se analizan los principales resultados de la microestructura y la micro-dureza de la capa formada. La cabeza del martillo tiene una forma semi-esférica que incidía a altas velocidades de deformación de manera controlada en las muestras de aluminio que se mueven con los ejes controlados. Las propiedades mecánicas de la capa superficialendurecida se investigaron mediante micro indentador. Refinamiento de grano en las superficies de aluminio de proceso de Hammering resultó en la formación de dislocación de alta densidad asociado con la subdivisión de los granos originales en subgranos. Endurecimiento por precipitación y endurecimiento por trabajo se estudiaron en este método. Las relaciones entre las propiedades y la profundidad ayudana estimar la durabilidad o vida de servicio de la capa de endurecimiento superficial.

Antecedentes
Fatiga, fretting, desgaste, corrosión y erosión tipos de fallos que inician desde la superficie de los materiales y la estructura y las propiedades de la superficie influyen en el rendimiento del producto. Procesos de deformación de la superficie, tales como shot peening, deep rolling, lasershock processing, oil jet peening, ultrasonic shot peening, se emplean para impartir un campo de esfuerzo residual de compresión beneficioso en los materiales metálicos para mejorar el rendimiento de los componentes sometidos a una carga cíclica. Diversas técnicas de deformación de superficie se han desarrollado para producir una estructura cristalina de grano fino con propiedades mecánicasmejoradas mediante la transformación de la estructura de grano grueso original en granos refinados mientras se mantiene la composición química global del material objetivo. [1].


Se ha informado que la iniciación de grietas por fatiga y de propagación se puede prevenir o retrasar por la presencia de esfuerzos residuales de compresión. La estructura de grano fino con alta dureza producido por la...