dor_id: 1500825

506.#.#.a: Público

650.#.4.x: Ingenierías

336.#.#.b: other

336.#.#.3: Registro de colección de proyectos

336.#.#.a: Registro de colección universitaria

351.#.#.b: Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

351.#.#.a: Colecciones Universitarias Digitales

harvesting_group: ColeccionesUniversitarias

270.1.#.p: Dirección General de Repositorios Universitarios. contacto@dgru.unam.mx

590.#.#.c: Otro

270.#.#.d: MX

270.1.#.d: México

590.#.#.b: Concentrador

883.#.#.u: https://datosabiertos.unam.mx/

883.#.#.a: Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

590.#.#.a: Administración central

883.#.#.1: http://www.ccud.unam.mx/

883.#.#.q: Dirección General de Repositorios Universitarios

850.#.#.a: Universidad Nacional Autónoma de México

856.4.0.u: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN120209

100.1.#.a: Rafael Schouwenaars F.

524.#.#.a: Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Aleaciones Cu-Mg-Sn para aplicaciones tribológicas", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

720.#.#.a: Rafael Schouwenaars F.

245.1.0.a: Aleaciones Cu-Mg-Sn para aplicaciones tribológicas

502.#.#.c: Universidad Nacional Autónoma de México

561.1.#.a: Facultad de Ingeniería, UNAM

264.#.0.c: 2009

264.#.1.c: 2009

307.#.#.a: 2019-05-23 18:40:21.491

653.#.#.a: Materiales tribológicos; Materiales

506.1.#.a: La titularidad de los derechos patrimoniales de este recurso digital pertenece a la Universidad Nacional Autónoma de México. Su uso se rige por una licencia Creative Commons BY 4.0 Internacional, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.es, fecha de asignación de la licencia 2009, para un uso diferente consultar al responsable jurídico del repositorio por medio de contacto@dgru.unam.mx

041.#.7.h: spa

500.#.#.a: Contrario a una percepción generalizada en la ingeniería, en muchas ocasiones no existe una correlación directa entre dureza y resistencia al desgaste. En materiales duros, se trata de prevenir el daño por desgaste por un elevado límite elástico en el material, el cual supuestamente tiene que ser superior a los esfuerzos de contacto en el tribopar. En materiales tribológicos dúctiles no se impone tal límite pero se desarrolla el sistema para absorber el daño mediante deformación plástica, sin que ésta cause perdida de material. La capacidad del material para absorber energía mecánica (tenacidad, endurecimiento por trabajo en frío) es lo que caracteriza la resistencia al desgaste en estos casos. Para el caso específico de las aleaciones usadas en cojinetes, muchos ingenieros del sector automotriz consideran que éstas deben ser blandas. Si bien las primeras aleaciones para cojinetes (los babbits) eran blandas, esta propiedad no es necesaria, la confusión existe porque la mayoría de los ingenieros mecánicos no distinguen de manera adecuada entre los conceptos “blando” y “dúctil”. Con el límitante de que el material del cojinete no puede causar desgaste en el eje, el material usado tiene que ser lo más resistente posible, sin perder ductilidad. Una elevada resistencia permite reducir las dimensiones del cojinete y por consecuencia las pérdidas viscosas en el lubricante, afectando de manera positiva el rendimiento del motor. Después de haber participado de manera exitosa en la ingeniería inversa y la optimización de las aleaciones basados en Al-Sn, el responsable y los colaboradores de esta propuesta tienen como objetivo atacar la problemática de las aleaciones Cu-Pb. También en este sistema existen amplias posibilidades de optimización, pero tal esfuerzo tiene poco sentido, ya que por su contenido de plomo se necesita eliminar esta clase de productos en un futuro cercano. Además, su producción a través de un proceso de manufactura de polvos es costosa. Para prevenir el desgaste por adhesión en un contacto deslizante, es necesario que los dos componentes que constituyen el tribopar se produzcan de aleaciones compatibles. El análisis de Rabinowicz [1] indica que sólo Pb y Ag son perfectamente compatibles con Fe; Bi, Sn, Cd, Mg y Zr son aceptables. Análisis adicionales por otros autores han agregado a esta lista el In y el Cd. In, Pb y Cd son tóxicos, Ag y Zr son relativamente caros. El sistema Cu-Mg-Sn es el lógico sustituto para el Cu-Pb, tomando en cuenta que intentos para usar aleaciones polvimetalúrgicos basados en Cu-Bi no han sido satisfactorios [2]. Cu-Mg-Sn se utiliza en las guías eléctricas de trenes de alta velocidad. Tiene alta resistencia mecánica, elevada resistencia al desgaste y elevada conductividad térmica y eléctrica [3-5]. Debido a una monocapa de óxido de magnesio adherente en la superficie, su resistencia a la corrosión es excelente, aún bajo condiciones de desgaste, ya que la capa superficial se regenera después de haber sido removido. Tal y como ha sido el caso de las aleaciones Al-Sn, la literatura abierta con respecto a las aleaciones Cu-Mg-Sn es limitada, con excepción de algunas patentes [4,5]. Además, en el presente caso, la aplicación que se pretende elaborar es distinta al uso actual de las mismas. Por lo tanto, no es el objetivo en el presente proyecto llegar a una propuesta de manufactura, sino más bien explorar de manera sistemática el proceso termomecánica, analizar las microestructuras que resultan y las propiedades mecánicas obtenidas, incluyendo pruebas de fricción bajo condiciones de desgaste adherente incipiente. Al tratarse de un proyecto que en una primera etapa pretende explorar los aspectos fundamentales del sistema bajo investigación, se trabajará según la metodología del esquema factorial [6]: en la fundición, se analizarán las aleaciones Cu, Cu-Mg, Cu-Sn, Cu-Mg-Sn, el primero formando la referencia para comparar el efecto de los aleantes. La fundición se llevará a cabo en una lingotera para planchones delgados, por lo que no habrá etapa de laminado en caliente durante la producción. Para el proceso termomecánico, se reducirá a 2 niveles de deformación (eps=3 y 4) y se recocerán las aleaciones a tres temperaturas (450-650°C) en intervalos de 5, 10, 20 y 40 minutos, buscando la óptima combinación de ductilidad con resistencia a través de la metodología de superficie de respuesta. Los productos obtenidos se analizarán mediante técnicas metalográficas, ensayos de tracción, microdureza, tribómetro coaxial y tribómetro clásico (perno sobre disco). Debe quedar claro que se trata aquí de un proyecto explorador, en el cual se investigará más que nada la metalurgía física de las aleaciónes Cu-Mg-Sn y no tanto los aspectos tribológicos de las mismas. El enfoque en este proyecto explorador estará en las fases obtenidas durante una solidificación rápida y el efecto de los mismos en el endurecimiento por trabajo en frío durante el laminado, así como en la cinética de recuperación y recristalización en los tratamientos térmicos. Los modelos teóricos que se pretenden elaborar se relacionarán a estos efectos, más que con los aspectos de fricción y desgaste. Esta primera y extensa caracterización de este material poco estudiado es una condición indispensable para posteriormente poder investigar en más detalle sus posibles aplicaciones en sistemas tribológicos.

046.#.#.j: 2019-11-14 12:26:40.706

264.#.1.b: Dirección General de Asuntos del Personal Académico

handle: 0823ad94e836b694

harvesting_date: 2019-11-14 12:26:40.706

856.#.0.q: text/html

last_modified: 2019-11-22 00:00:00

license_url: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.es

license_type: by

No entro en nada

No entro en nada 2

Registro de colección universitaria

Aleaciones Cu-Mg-Sn para aplicaciones tribológicas

Facultad de Ingeniería, UNAM, Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

Licencia de uso

Procedencia del contenido

Entidad o dependencia
Facultad de Ingeniería, UNAM
Entidad o dependencia
Dirección General de Asuntos del Personal Académico
Acervo
Colecciones Universitarias Digitales
Repositorio
Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias
Contacto
Dirección General de Repositorios Universitarios. contacto@dgru.unam.mx

Cita

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Aleaciones Cu-Mg-Sn para aplicaciones tribológicas", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

Descripción del recurso

Título
Aleaciones Cu-Mg-Sn para aplicaciones tribológicas
Colección
Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)
Responsable
Rafael Schouwenaars F.
Fecha
2009
Descripción
Contrario a una percepción generalizada en la ingeniería, en muchas ocasiones no existe una correlación directa entre dureza y resistencia al desgaste. En materiales duros, se trata de prevenir el daño por desgaste por un elevado límite elástico en el material, el cual supuestamente tiene que ser superior a los esfuerzos de contacto en el tribopar. En materiales tribológicos dúctiles no se impone tal límite pero se desarrolla el sistema para absorber el daño mediante deformación plástica, sin que ésta cause perdida de material. La capacidad del material para absorber energía mecánica (tenacidad, endurecimiento por trabajo en frío) es lo que caracteriza la resistencia al desgaste en estos casos. Para el caso específico de las aleaciones usadas en cojinetes, muchos ingenieros del sector automotriz consideran que éstas deben ser blandas. Si bien las primeras aleaciones para cojinetes (los babbits) eran blandas, esta propiedad no es necesaria, la confusión existe porque la mayoría de los ingenieros mecánicos no distinguen de manera adecuada entre los conceptos “blando” y “dúctil”. Con el límitante de que el material del cojinete no puede causar desgaste en el eje, el material usado tiene que ser lo más resistente posible, sin perder ductilidad. Una elevada resistencia permite reducir las dimensiones del cojinete y por consecuencia las pérdidas viscosas en el lubricante, afectando de manera positiva el rendimiento del motor. Después de haber participado de manera exitosa en la ingeniería inversa y la optimización de las aleaciones basados en Al-Sn, el responsable y los colaboradores de esta propuesta tienen como objetivo atacar la problemática de las aleaciones Cu-Pb. También en este sistema existen amplias posibilidades de optimización, pero tal esfuerzo tiene poco sentido, ya que por su contenido de plomo se necesita eliminar esta clase de productos en un futuro cercano. Además, su producción a través de un proceso de manufactura de polvos es costosa. Para prevenir el desgaste por adhesión en un contacto deslizante, es necesario que los dos componentes que constituyen el tribopar se produzcan de aleaciones compatibles. El análisis de Rabinowicz [1] indica que sólo Pb y Ag son perfectamente compatibles con Fe; Bi, Sn, Cd, Mg y Zr son aceptables. Análisis adicionales por otros autores han agregado a esta lista el In y el Cd. In, Pb y Cd son tóxicos, Ag y Zr son relativamente caros. El sistema Cu-Mg-Sn es el lógico sustituto para el Cu-Pb, tomando en cuenta que intentos para usar aleaciones polvimetalúrgicos basados en Cu-Bi no han sido satisfactorios [2]. Cu-Mg-Sn se utiliza en las guías eléctricas de trenes de alta velocidad. Tiene alta resistencia mecánica, elevada resistencia al desgaste y elevada conductividad térmica y eléctrica [3-5]. Debido a una monocapa de óxido de magnesio adherente en la superficie, su resistencia a la corrosión es excelente, aún bajo condiciones de desgaste, ya que la capa superficial se regenera después de haber sido removido. Tal y como ha sido el caso de las aleaciones Al-Sn, la literatura abierta con respecto a las aleaciones Cu-Mg-Sn es limitada, con excepción de algunas patentes [4,5]. Además, en el presente caso, la aplicación que se pretende elaborar es distinta al uso actual de las mismas. Por lo tanto, no es el objetivo en el presente proyecto llegar a una propuesta de manufactura, sino más bien explorar de manera sistemática el proceso termomecánica, analizar las microestructuras que resultan y las propiedades mecánicas obtenidas, incluyendo pruebas de fricción bajo condiciones de desgaste adherente incipiente. Al tratarse de un proyecto que en una primera etapa pretende explorar los aspectos fundamentales del sistema bajo investigación, se trabajará según la metodología del esquema factorial [6]: en la fundición, se analizarán las aleaciones Cu, Cu-Mg, Cu-Sn, Cu-Mg-Sn, el primero formando la referencia para comparar el efecto de los aleantes. La fundición se llevará a cabo en una lingotera para planchones delgados, por lo que no habrá etapa de laminado en caliente durante la producción. Para el proceso termomecánico, se reducirá a 2 niveles de deformación (eps=3 y 4) y se recocerán las aleaciones a tres temperaturas (450-650°C) en intervalos de 5, 10, 20 y 40 minutos, buscando la óptima combinación de ductilidad con resistencia a través de la metodología de superficie de respuesta. Los productos obtenidos se analizarán mediante técnicas metalográficas, ensayos de tracción, microdureza, tribómetro coaxial y tribómetro clásico (perno sobre disco). Debe quedar claro que se trata aquí de un proyecto explorador, en el cual se investigará más que nada la metalurgía física de las aleaciónes Cu-Mg-Sn y no tanto los aspectos tribológicos de las mismas. El enfoque en este proyecto explorador estará en las fases obtenidas durante una solidificación rápida y el efecto de los mismos en el endurecimiento por trabajo en frío durante el laminado, así como en la cinética de recuperación y recristalización en los tratamientos térmicos. Los modelos teóricos que se pretenden elaborar se relacionarán a estos efectos, más que con los aspectos de fricción y desgaste. Esta primera y extensa caracterización de este material poco estudiado es una condición indispensable para posteriormente poder investigar en más detalle sus posibles aplicaciones en sistemas tribológicos.
Tema
Materiales tribológicos; Materiales
Identificador global
http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN120209

Enlaces