Ir al menú de navegación principal Ir al contenido principal Ir al pie de página del sitio

Determinación teórica y práctica de una mezcla binaria de polvos de acero AISI 316 para aumentar la resistencia a la corrosión en piezas pulvimetalúrgicas

Resumen

Los aceros pulvimetalúrgicos tienen una menor resistencia a la corrosión en comparación con los aceros forjados. Su comportamiento se ve afectado simultáneamente por la porosidad interconectada, la morfología de los poros, la interacción con las atmósferas de sinterización y fenómenos metalúrgicos como la "sensitización" del acero. Este trabajo presenta la metodología teórica para calcular la composición óptima de una mezcla y las condiciones requeridas para obtener un empaquetamiento máximo de esferas de dos tamaños promedio de partículas (asumiendo un factor de forma esférico) según la investigación publicada por Brouwers para un sistema de mezclas binarias. Para la determinación teórica de la mezcla se presentan los resultados de densidad y porosidad de un acero inoxidable pulvimetalúrgico 316 elaborado a partir de polvos prealeados de dos granulometrías promedio (45μm y 150μm). Los polvos se combinaron en diferentes proporciones, con el fin de definir las cantidades adecuadas que permitan fabricar un acero con bajos valores de su velocidad de corrosión. Los resultados obtenidos confirman que el cálculo teórico es una alternativa confiable para formular aleaciones pulvimetalúrgicas, ya que se logra un alto empaquetamiento de partículas, lo cual incide favorablemente en las características del producto terminado.

Palabras clave

Pulvimetalurgia, porosidad de sinterizado, densidad de sinterizado, aceros inoxidables austeníticos, velocidad de corrosión

XML (English) PDF (English)

Biografía del autor/a

Luz-Adriana Cañas-Mendoza

Roles: Investigación; Validación; Análisis Formal; Redacción - Borrador original.

Yaneth Pineda-Triana

Roles: Investigación; Validación; Análisis Formal; Redacción – revisión y edición.

Enrique Vera-López

Roles: Investigación; Validación; Análisis Formal; Redacción – revisión y edición.


Citas

  1. H. J. H. Brouwers, “Particle-size distribution and packing fraction of geometric random packings,” Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, vol. 74, no. 3, e031309, 2006. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.74.031309 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.74.031309
  2. S. Schmid, S. Kalpakjian, Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Quinta Edición, México, 2008, p. 491
  3. M. Groover, Fundamentos de manufactura moderna: Materiales, procesos y sistemas, 3rd ed. McGraw-Hill, 2007, p.499.
  4. P. W. Lee The Timken Co et al., ASM Handbook Vol. 7. Powder Metal Technologies and Applications, 1998, p. 309.
  5. C. Moral, A. Bautista, F. Velasco, “Aqueous corrosion behaviour of sintered stainless steels manufactured from mixes of gas atomized and water atomized powders,” Corrosion Science, vol. 51, no. 8, pp. 1651–1657, 2009. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2009.04.017 DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2009.04.017
  6. C. C. Furnas, Department of Commerce, Bureau of Mines, Report of Investigation Serial No. 2894, 1928; Bulletin of US Bureau of Mines 307, 74 , 1929
  7. S. P. Pérez Velázquez, Evaluación de la resistencia al desgaste y a la corrosión de un MMC sinterizado por plasma, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, 2015
  8. ASTM B962-15, Standard Test Methods for Density of Compacted or Sintered Powder Metallurgy (PM) Products Using Archimedes’ Pinciple, 2015
  9. G. S. Upadhyaya, Powder metallurgy technology, 1st ed. Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2002, p. 91
  10. C. García, F. Martin, Y. Blanco, “Effect of sintering cooling rate on corrosion resistance of powder metallurgy austenitic, ferritic and duplex stainless steels sintered in nitrogen,” Corrosion Science, vol. 61, pp. 45–52, 2012. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.04.021
  11. A. Pardo, M. C. Merino, A. E. Coy, F. Viejo, R. Arrabal, E. Matykina, “Pitting corrosion behaviour of austenitic stainless steels - combining effects of Mn and Mo additions,” Corrosion Science, vol. 50, no. 6, pp. 1796–1806, 2008. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2008.04.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2008.04.005
  12. E. Zengin, H. Ahlatci, H. Zengin, “Investigation of microstructure, tribological and corrosion properties of AISI 316L stainless steel matrix composites reinforced by carbon nanotubes,” Materials Today Communication, vol. 29, e102758, 2021. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102758 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102758
  13. T. Takeda, K. Tamura, H. Trans. Brucher, “Pressing and Sintering of Chrome-Nickel Austenitic Stainless Steel Powders,” Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, vol. 17, no. 2, pp. 70–76, 1970 DOI: https://doi.org/10.2497/jjspm.17.70
  14. C. García, F. Martin, Y. Blanco, “Effect of sintering cooling rate on corrosion resistance of powder metallurgy austenitic, ferritic and duplex stainless steels sintered in nitrogen,” Corrosion Science, vol. 61, pp. 45–52, 2012. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.04.021 DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.04.021
  15. F. Velasco, J. M. Ruiz-Román, J. M. Torralba, J. M. Ruiz-Prieto, “Corrosion resistance of alloyed powder metallurgy austenitic stainless steels in acid solutions,” British Corrosion Journal, vol. 31, no. 4, pp. 295-299, 1996. https://doi.org/10.1179/bcj.1996.31.4.295 DOI: https://doi.org/10.1179/bcj.1996.31.4.295
  16. L. Fedrizzi, A. Molinari, F. Deflorian, A. Tiziani, P. L. Bonora, “Corrosion study of industrially sintered copper alloyed 316L austenitic stainless steel”, British Corrosion Journal, vol. 26, pp. 46–50, 1991 DOI: https://doi.org/10.1179/000705991798269378
  17. M. Rosso, “Contribution to study and development of PM stainless steels with improved properties,” Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 24, no. 1, pp. 178–187, 2007
  18. G. S. Upadhyaya, Powder metallurgy technology, 1st ed. Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2002
  19. ASTM G5-94 Standard Reference Test Method for Making Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements, 2004

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.