Comportamiento microestructural y de dureza en árboles de levas fabricados de hierro dúctil bajo diferentes medios de temple y revenido
DOI:
https://doi.org/10.29057/icbi.v13i25.13212Palabras clave:
Hierro dúctil, árbol de levas, medio de temple, martensita, austenitaResumen
Algunos tipos de árboles de levas fabricados de hierro dúctil son sometidos a temple por inducción para incrementar la dureza en la superficie de trabajo (periferia). Sin embargo, durante el tratamiento térmico se obtiene una elevada fracción volumen de austenita retenida considerada como una fase indeseable. En este trabajo se obtuvieron árboles de levas en condición de colada, templados en aceite, agua y salmuera y templados con revenido a 350 °C con el objetivo de disminuir la fracción volumen de austenita retenida e incrementar la dureza. Las levas de cada árbol se caracterizaron en el levante (zona superior) y circulo base (zona inferior) mediante un análisis microestructural, cuantitativo y de dureza Rockwell C para cada condición de los árboles de levas. Los resultados mostraron que con los tres medios de temple se obtuvo una matriz metálica de martensita con bajas cantidades de austenita retenida. Sin embargo, el temple en salmuera obtuvo la menor cantidad de austenita retenida en el levante y circulo base con valores de 3.56 y 3.32 %, respectivamente y una dureza promedio de 59.12 HRC, mientras que el temple en salmuera con revenido obtuvo una fracción volumen de 1.1 y 1.3 % para las mismas zonas con una dureza promedio de 49.27 HRC.
Descargas
Información de Publicación
Perfiles de revisores N/D
Declaraciones del autor
Indexado en
- Sociedad académica
- N/D
Citas
Abdullah B., Yusof K., Zamiri F., Saad H., 2018. The effects of austempering and quenched temperature & tempered on mechanical properties of alloyed gray iron. International Jopurnal of Engineering & technology 7 (4.18), 376-38. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.12.21973
Apraiz Barreiro J., 2000. Tratamientos térmicos de los aceros. CiE DOSSAT, Madrid, España.
Aristizabal R., Foley R., Druschitz A., 2012. Intercritically austentized quenching and tempering ductile iron. International Journal of Metalcast 6, 7-14.
Askeland D. R., Wright W. J., 2016. The science and engineering of materials. Cengage Learning, USA.
Bayrakceken H., Ucun I., Tasgetiren S., (2005). Fracture analysis of a camshaft made from nodular cast iron. Engineering Failure Analysis 13, 1240-1245. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2005.11.001
Bixler C. A., Hayrynen K. L., Keough J., Pfaffmann G., Gledhill S., (2010). Locally austempered ductile iron (LADI). SAE International Journal of Materials and Manufacturing 3 (1), 380-390.
Callister, Jr W. D., Rethwishch D. G. 2018. Materials science and engineering an introduction. Wiley, USA.
Chen X., Xu J., Hu H., Mohrbacher H., Kang M., Zhang W., Guo A., Zhai Q., (2017). Effects of niobium addition on microstructure and tensile behavior of-as-cast ductile iron. Materials Science & Engineering A 688, 416-428. DOI: 10.1016/j.msea.2017.01.032
Colin García E., Cruz-Ramírez A., Reyes Castellanos G., Chávez Alcalá J. F., Téllez Ramírez J., Magaña Hernández A., (2021). Heat treatment evaluation for the camshaft production of ADI low alloyed with vanadium. Metals 11 (1036), 1-23.
Colin-García E., Sánchez-Alvarado R. G., Cruz-Ramírez A., Suarez-Rosales M. A., Portuguez-Pardo L., Jimenez-Lugos J. C., (2024). Effect of regular thickness on the microstructural and quantitative analysis for a Hypo-eutectic ductile iron alloyed with Ni and V. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy 60 (1), 15-31. DOI: 10.2298/JMMB231114002C
Cruz Ramirez A., Colin García E., Chávez Alcalá J. F., Téllez Ramírez J., Magaña Hernández A., (2022). Evaluation of CADI low alloyed with chromium for Camshaft application. Metals 12 (249), 1-24. DOI: 10.3390/met12020249
Darmawan A. S., Purboputro P. I., Yulianto A., Anggono A. D., Wijianto W., Masyrukan M., Setiawan R. D., Kartika N.D., 2020. Effect of magnesium on the strength, stiffness and toughness of nodular cast iron. Materials Science Forum 991, 17–23. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.991.17
Hu Z., Liu C., Du Y., Wang X., Zhu X., Jiang B., 2022. Effects of tempering temperature on mechanical and tribological behavior of dcutile iron. Lubricants 10, 1-13. DOI : 10.3390/lubricants10120326
Khansaa Dawood S. Bassam Ali A., Intensar Naif F., 2018. Effect of quenching media on mechanical properties of medium carbon steel 1030. Journal of University of Babylon, Engineering Sciences 26 (2), 214-222.
Li S., He M., Hu G., Tian Y., Wang C., Jing B., ping D., 2022. Pearlite formation via martensite. Composites Part B : Engineering 238, 109859. DOI: 10.1016/j.compositesb.2022.109859
Druschitz A. P., Thelen S., (2002). Induction Hardened ductile iron camshafts. SAE 2002 World Congress, Detroit Michigan, March 4-7,1-9.
Ogata, P. H., Dos Santos F. D., Okazaki L., Pintol N. L., Goldenstein H., (2012). A study on the camshaft lobe microstructure obtained by different processing. SAE 2012 world congress, Säo Paulo Brazil, October 2-4, 1-9.
Horbach L., Gebhardt C., Zhang J., Joseph B. D., Bührig-Polaczek A., Broeckmann C., (2024). The effect of silicon microsegregation on the mechanical properties of high silicon alloyed ductile cast iron under monotonous loading. Heliyon 10, 1-19. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e23904
Kadhim Z. D., 2016. Effect of quenching media on mechanical properties for medium carbon steel. International Journal of Engineering Research and application 6 (8), 26-34.
Karaca B., Şimşir M., (2017). The effects of heat treatment on the mechanical properties of camshaft made of ductile iron. International Refereed Journal of Engineering and Science 6 (11), 34-40.
Kumar R., Behera R. K., Sen. S., 2015. Effect of tempering temperature and time on the strength and hardness of ductile cast iron. IOP Conference Series: Material Science and Engineering 75, 1-10. DOI:10.1088/1757-899X/75/1/012015
Smith W. F., Hashemi J., 2006. Fundamentos de la ciencia e ingeniería de los materiales. Mc Graw Hill, España.
Ma H., 2012a. The quantitative assessment of retained austenite in induction hardened ductile iron. Thesis of master of degree. University of Windsor. Canada.
Ma H., Bowers R. J., Northwood D. O., Sun X., Bauerle P. J., (2012b). Residual Stress and retained austenite in induction hardened ductile iron camshafts. WIT Transactions on Engineering Sciences 16, 115-127. DOI: 10.2495/TD120101
Mnati A. A., (2023). Production of ductile cast iron by recycling gray cast iron scrap with adding various local materials. Journal of Engineering and Sustainable Development 27, 117-126.
Murcia S. C., Paniagua M. A., Ossa E. A., (2013). Development of as-cast dual matrix structure (DMS) ductile iron. Materials Science & Engineering A 566, 8-15. DOI: 10.1016/j.msea.2012.12.033
Neri M. A., Carreño C., (2003). Effect of copper content on the microstructure and mechanical properties of a modified nodular iron. Materials Characterization 51 (4), 219-224. DOI: 10.1016/j.matchar.2003.09.001
Pulkrabeth W. W., 2004. Introduction engine components. Prentice-Hall.USA.
Sun C., Fu, P.-X., Ma X.-P., Liu H.-H., Du N.-Y., Cao Y.-F., Liu H., Li D., 2020. Defect of matrix carbon content and lath martensite microstructures on the tempered precipitates and impact toughness of a medium-carbon low-alloy steel. Journal of Materials Research Technology 9, 7701-7710. DOI: 10.1016/j.jmrt.2020.05.002
Válek T., Hampl J., Hýbl T., 2018. The influence of copper on the properties of ductile iron for producing centrifugally cast rolls. Archives of Foundry engineering 18,101-106. DOI: 10.24425/123610
Wang B., Han X., Barber G. C., Pan Y., 2019. Wear behavior of austempered and quenched and tempered gray cast iron under similar hardness. Metals 9 (1329), 1-13. DOI:10.3390/met9121329
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Eduardo Colin-García, Minerva Astrid Villanueva-Ruíz, Miguel Ángel Suarez-Rósales, Jaime Téllez-Ramírez, Antonio Magaña-Hernández, Alejandro Cruz-Ramírez

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.