Simposio Internacional de Industria

Comportamiento del desgaste del acero 1020 cementado con carbones de cáscara y tusa de maíz

Resumen

La cementación sólida se ha realizado tradicionalmente con carbón vegetal o mineral como material aportante de carbono. Sin embargo, la literatura reporta el uso de corteza de palma, bambú, huesos de vaca, fibras de coco, cáscara de arroz, entre otros, como material cementante. Por lo anterior, se evidencia el uso de sustancias alternativas a los cementantes tradicionales, no obstante, son pocos los reportes en cuanto a la resistencia al desgaste de los materiales cementados, lo cual brinda la posibilidad de explorar el uso de los residuos agrícolas en particular el uso de la cáscara y de la tusa del maíz como sustancias cementantes y su evaluación al desgaste por deslizamiento.
En este estudio se realizan ensayos “ball-on-disk” para conocer el comportamiento del desgaste que presenta el acero AISI 1020 cementado con carbón de cáscara de maíz y de tusa de maíz. Los resultados facilitan identificar que el carbón de cáscara de maíz permitió alcanzar dureza de 32,9 HRC, profundidad de capa de 971,8 μm, pérdida de masa de 0,1012 g en promedio y tasa de desgaste de 0,2594x10-3 mm3/N.m. En el caso del carbón de tusa de maíz fue alcanzada dureza de 35,6 HRC, profundidad de capa de 811,7 μm, pérdida de masa de 0,4555 g en promedio y tasa de desgaste de 1,1678x10-3
mm3/N.m. De esta forma, se puede concluir que el carbón obtenido de la cáscara de maíz, aunque presenta menor dureza en la capa cementada, favorece la obtención de menor tasa de desgaste.

Palabras Clave: Cementación sólida; Biomasa de maíz; Dureza; Resistencia al desgaste.

Abstract

Carburizing pack has traditionally been performed with charcoal or mineral charcoal as carbon source material. However, the literature reports the use of palm bark, bamboo, cow bones, coconut fibers, rice husk, among others, as carburizing material. Therefore, the use of alternative substances to traditional carburizing materials is evident; however, there are few reports on the wear resistance of carburizing pack of materials, which offers the possibility of exploring the use of agricultural residues, particularly the use of corn husks and cob corn as carburizing substances and their evaluation of sliding wear. In this study, ball-on-disk tests are performed to determine the wear behavior of AISI 1020 steel carburized with corn husk and cob corn carbon. The results show that corn husk charcoal achieved a hardness of 32.9 HRC, a layer depth of 971.8 μm, an average mass loss of 0.1012 g and a wear rate of 0,2594x10-3 mm3/N.m. In the case of cob corn charcoal, a hardness of 35.6 HRC, a layer depth of 811.71 μm, a mass loss of 0.4555 g on average and a wear rate of 1,1678x10-3 mm3/N.m, were achieved. Thus, is possible to conclude that the charcoal obtained from corn husk, although it has les hardness in the cemented layer, favors obtaining a lower rate of wear.

Keywords: Pack Carburizing; biomass of corn; Hardness; Wear resistance.