Aplicación de Recubrimientos

Recubrimientos

¿Qué es un recubrimiento?

Recubrir es el proceso por el cual una capa de material es depositado sobre un material base para obtener propiedades o dimensiones deseadasExisten 4 tipos de recubrimiento:

CladdingHardfacing ( recubrimiento duro)BuildupButtering ( enmantequillado)

Cladding

Una capa de material es depositada sobre un acero al carbono o de baja aleación con el fin de proveer una superficie que tenga resistencia a la corrosión

Acero al carbono ode baja aleación

Material resistente ala corrosión

Buildup y Buttering

BuildupTiene como objetivo restaurar o alterar las dimensiones y formas de un objeto.El metal de aporte es us usalmente similar al metal base que esta siendo recuperado

Buttering ( enmantequillado)Es la adición de una o más capas de soldadura a una superficie, la cual será soldad posteriormenteEs usado por razones metalúrgicas

Hardfacing(Recubrimiento duro)

Una capa de material es aplicada para disminuir “el desgaste”Cuando se selecciona un material para hardfacing se debe responder las siguientes preguntas básicas:

¿Qué proceso de soldadura será usado?¿Cuál es el metal base del equipo o componente?¿Cuáles son los factores de desgaste?¿Cúal es el acabado requerido?

¿Qué proceso de soldadura será usado?

Se usan básicamente los siguientes procesos:

Electrodorevestido

Alambre tubular

Arcosumergido


Proceso de alambre tubular


Soldadura porArco Sumergido


Otros procesos son también usados ( TIG, Oxiacetilénico, Arco plasma, etc)Si se desea máxima resistencia al desgaste y sólo se va a aplicar una capa de recubrimiento, considerar que una alta dilución con el metal base puede reducir la resistencia al desgasteConsiderar las tasas de deposición


Dilución


8.2-15.940%Arco Sumergido

1.8-2.315%TIG

9.1-13.720%Alambre tubular

6.8-11.320%MIG/MAG

1.8-2.330%Electrodo revestido

1.4-2.35%Oxiacetilénico

Kg/hr% DiluciónProceso

¿Cuál es el metal base del equipo o componente?

Los procesos de soldadura se diferencian en función del metal baseBásicamente dos tipos:

Acero el carbono o de baja aleación (magnético)Acero el manganesoOcasionalmente fierro fundido

¿Cuál es el metal base del equipo o componente?

-Muy difícil de recubrir ( T°>430°C)Fierro fundido

-Tenaz, fuerte y dúctil-Se endurece bajo impacto-Buena base para un recubrimiento conteniendo carburos-El calor lo fragiliza. Evitar precalentamiento y temperaturas de interpase superiores a 260°C

Acero al manganeso

- En función al contenido de carbono o aleación determinar precalentamiento, postcalentamiento, alivio de tensiones, etc.

Acero al carbono o baja aleación

Características y precaucionesMaterial base

¿Cuáles son los factores de desgaste?

Existen 4 tipos principales:AbrasiónImpactoAdhesiónAlta temperatura

Un material está generalmente sometido a una mezcla de estos tipos.En estos casos se deben priorizar los tipos preferenciales

Abrasión: Existen 03 tipos


Raspadura de bajo esfuerzo

Raspadura de alto esfuerzo

Abrasión con impacto

Raspadura de bajo esfuerzo.- El material abrasivo se desliza sobre el metal baseOcurre en: implementos agrícolas, clasificadores, chutes, lanzadores de arena,etc.Aleación recomendada: aleación conteniendo carburos, especialmente carburos de cromo


Raspadura de alto esfuerzo.-Pequeñas partículas abrasivas son forzadas contra el metal base con tal fuerza que la partícula se rompeAleaciones recomendadas: acero al manganeso, aleaciones con carburos pequeños( carburos de titanio)


Abrasión con impacto.-Objetos pesados son forzados contra la superficie de un metalAleaciones recomendadas: acero al manganeso, aleaciones de carburos soportadas por una base tenaz como el acero al managaneso


Impacto.-Altos esfuerzos mecánicos momentáneos son aplicados sobre una pieza por una carga compresiva.Aleaciones recomendables: Aceros al manganeso, aceros martensíticos ( pero tienen menor performance)


Adhesión.-Todo metal tiene irregularidades microscópicas es decir áreas altas y bajas. Cuando dos metal entran en contacto no lubricado, las áreas altas son rotas en fragmentos pequeñosAleaciones recomendadas: aleaciones martensíticas, aceros al manganeso, aleaciones de cobaltoEl área más dura desgastará al área más blanda


Alta temperatura.- Cuando un material trabaja a alta temperatura ocurre un deterioro continuo de propiedades mecánicas debido al revenidoEl continuo calentamiento y enfriamiento ( fatiga térmica) puede causar fisuras.Aleaciones recomendadas: Aceros martensíticos ( 5 a 12%Cr). Carburos de cromo por debajo de 650°C. Por encima aleaciones no ferrosas.


¿Cuál es el acabado requerido?

Algunas aleaciones serán maquinables y otras noAlgunas aleaciones son diseñadas para desarrollar fisuras de alivio de tensiones.A menor porcentaje de carburos menor tendencia a formar estas fisuras.Existen aplicaciones donde estas fisuras son inaceptables: Industria del alimento

Criterios de selección de la aleación de recubrimiento

Existen básicamente dos familias:

Aleaciones ferrosasAceros martensíticosAceros austeníticosCarburos

Aleaciones no ferrosas


Aleaciones ferrosasAceros martensíticos: Buena resistencia al impacto, mediana reistencia a la abrasión, buena resistencia a la adhesión. Pueden ser usados como “build up” o como recubrimiento protector

CITODUR 350EXSATUB 350-O

Los aceros martensíticos inoxidables tienen alta resistencia al choque térmico: CITOCHROM 134


Aceros austeníticos: Excelente resistencia al impacto, mediana resistencia a la abrasión, se autoendurece hasta 50 HRC

CITOMANGANEXSATUB MnCr – O

Pueden ser usados para recubrir aceros al carbono o aceros de baja aleación


Carburos: Excelente resistencia a la abrasión, baja resistencia al impactoExisten aleaciones que depositan carburos de diferentes tipos: carburos de cromo, carburos de niobio, carburos de titanio, etc.


Para incrementar resistencia al impacto se pueden usar carburos más pequeños y finamente distribuidos. La aleación que tenga los carburos más duros, más uniformemente dispersos y en mayor proporción, tendrá mayor resistencia a la abrasión


CarburosElectrodos

CITODUR 600 ( Carburos de Cromo)CITODUR 1000 (Carburos de Cromo)EXSADUR 43 ( Carburos de Cromo, Niobio)EXSA 721 ( Carburos de Tugsteno)

Alambres tubularesEXSATUB 600-0EXSATUB 1000-0EXSATUB 43-0

Criterios de aplicación

Criterios de aplicación

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