11nd International Conference of Mechanical Engineering

COMEC 2023

XVIII Materials and Welding Symposium

Evaluation of the hardness and microstructure of the deposit obtained with a coated tubular electrode

Abstract

Problem: Need to develop new electrodes using residuals to reduce costs.
Objective(s): Evaluation of a coated tubular electrode using a metal oxide concentrate in the charge, in order to know its possible use in the surfacing of parts subjected to wear.
Methodology: Two variants of coatings for the tubular electrode (10 and 20% graphite) were manufactured, composed of; 42% limestone, 25% feldspar, 5% bentonite and 28% silicate. To know the technological performance of the electrode variants, the stability of the arc, detachment of the slag and the health of the deposited metal were studied. For the characterization of the deposited metal, the hardness and type of microstructure were determined.
Results and discussion: The two electrode variants presented a good technological behavior during the surfacing process using; Is= 80-100 A and Ua = 22-25 Volts. The average hardness reached in the coating layer with two layers on AISI 1010 steel, for the coatings with 10 and 20% graphite was 140 and 543 HV respectively. The microstructure of the deposit obtained with the electrode that provides the greatest amount of C, is characterized by: pearlite, ferrite, martensite and small V carbides.
Conclusions: The microstructure obtained with the electrode made with a coating composed of 20% graphite, has the potential to be used for surfacing parts subjected to wear due to low abrasion.

Resumen

•    Problemática: Necesidad del desarrollo de nuevos electrodos utilizando residuales para reducir los costos.
•    Objetivo(s): Evaluación de un electrodo tubular revestido utilizando en la carga un concentrado de óxidos metálicos, con el fin de conocer su posible empleo en el recargue de piezas sometidas al desgaste.
•    Metodología: Se fabricaron dos variantes de revestimientos para el electrodo tubular (10 y 20 % de grafito), compuesto por; 42 de % de caliza, 25 % de feldespato, 5 % de bentonita y 28 % de silicato. Para conocer el desempeño tecnológico de las variantes de electrodos se estudió la estabilidad del arco, desprendimiento de la escoria y la sanidad del metal depositado. Para la caracterización del metal depositado se determinó la dureza y tipo de microestructura.
•    Resultados y discusión: Las dos variantes de electrodo presentaron un buen comportamiento tecnológico durante el proceso de recargue utilizando; Is= 80-100 A y Ua = 22-25 Volts. La dureza media alcanzada en la capa de recargue con dos capas sobre el acero AISI 1010, para los revestimientos con 10 y 20 % de grafito fue de 140 y 543 HV respectivamente. La microestructura del depósito obtenida con el electrodo que aporta mayor cantidad de C, se caracteriza por: perlita, ferrita, martensita y pequeños carburos de V.
•    Conclusiones: La microestructura obtenida, con el electrodo fabricado con un revestimiento compuesto por 20 % de grafito , tiene posibilidades de empleo para el recargue de piezas sometidas al desgaste por baja abrasión.