RECUBRIMIENTOS PROTECTORES STOODY

¿CÓMO ELEGIR LA SOLUCIÓN DE RECARGUE?

Nos encontramos ante un material desgastado (deberíamos entonces distinguir cual fue la causa de este desgaste) y debemos encontrar cual será el material más óptimo ( económico) para recargarlo y la técnica más efectiva.

¿QUÉ ES UN RECARGUE?

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:

– Cladding– Hardfacing ( recubrimiento duro)– Buildup– Buttering ( 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

Buildup– Tiene 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 soldada posteriormente.

– Es usado por razones metalúrgicas .

HARDFACING(RECUBRIMIENTO DURO)

Una capa de material es aplicada para disminuir “el desgaste”

Pasos a seguir

1

IDENTIFICACION DEL METAL BASE

2

3

SELECCIÓN DEL MATERIAL DE APORTE

4TECNICA DE SOLDADURA

METAL BASE

SELECCIÓN DEL PROCESO DE SOLDADURA

¿CUÁL ES EL METAL BASE DEL EQUIPO O COMPONENTE?

Básicamente dos tipos:

– Acero el carbono o de baja aleación (magnético).

– Acero el manganeso.– Ocasionalmente fierro fundido.

¿CUÁL ES EL METAL BASE DEL EQUIPO O COMPONENTE?

Material base Características y precauciones

Acero al carbono o baja aleación

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

Acero al manganeso

-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.

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

¿QUÉ ES EL PROCESO DE RECUBRIMIENTO PROTECTOR

(HARDFACING)?

Es el proceso de aplicar un material de aleación en una parte metálica mediante un proceso de soldadura, para formar una superficie protectora resistente a la abrasión, al impacto, al calor, a la corrosión, ó a una combinación de estos factores.

¿PORQUÉ EMPLEAR RECUBRIMIENTOS PROTECTORES?

Porque un recubrimiento protector proporciona un mejoramiento sobre las condiciones normales de soldeo y alarga la durabilidad de las piezas trabajadas de esta forma

DESARROLLO HISTÓRICO DE LOS RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

1921.- Los hermanos Stoody fueron los primeros que desarrollaron y aplicaron recubrimientos protectores, patentizando su invento

1923.- Se desarrollan los primeros equipos para aplicar recubrimientos protectores

DESARROLLO DE LOS RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

(CONT.)Realizaron experimentos para procesar pellets, logrando mejorar 10 veces la vida útil original de las piezas trabajadas sin recubrimiento protector

Stoody experimenta luego con alambre tubular, auxiliado con máquinas roladoras

1926.- En Stoody se desarrolla el carburo de tungsteno.

INDUSTRIAS SOMETIDAS A DISTINTOS TIPOS DE DESGASTE

Agrícola

Automotriz

Materiales de construcción (ladrillos, tejas)

Cementera

Química

Construcción Alimentos Forestal Fundición Vidrio Aserraderos

Metal mecánica

Minería Petróleo Plástico Ferroviaria Canteras Acerías

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¿POR QUÉ UTILIZAR RECUBRIMIENTOS PROTECTORES?

La finalidad básica al emplear recubrimientos protectores es la ECONOMIA, pues nos permite obtener alternativas para la ejecución de trabajos con el MENOR COSTO en el tiempo, para atender un problema particular.

BENEFICIOS DE LOS RECUBRIMIENTOS

PROTECTORES1.-Incrementa la vida útil de las piezas y la eficiencia de los equipos

– Conserva la forma y tamaño de las piezas, enrejados y troqueles– Conserva los filos de los bordes– Reduce los riesgos de agarrotamiento y fatiga

2.- Reduce costos de mantenimiento y recambio de piezas– El trabajo es más fluido (las piezas duran más)!!!– Inventario de piezas de recambio disminuye

BENEFICIOS DE LOS RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

3.-Reduce los reclamos por partes y piezas desgastadas

– El costo de rehabilitar piezas (por lo general) es menor que utilizar partes nuevas

4.-Permite utilizar bases metálicas de bajo costo– Permite usar acero al carbono de grado medio y adicionar

recubrimiento protector solo en áreas donde ocurre el desgaste.– Elimina la necesidad de utilizar tratamiento térmico.

BENEFICIOS DE LOS RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

5.- Reduce los consumos de energía

– El trabajo en los bordes y puntas filosas requiere menos energía y desgasta menos los equipos

– Un bajo coeficiente de fricción, elástico o de deslizamiento entre las partes, reduce los requerimientos de energía.

¿CUÁLES SON LOS FACTORES DE DESGASTE?

Existen 4 tipos principales:– Abrasión– Impacto– Adhesión– Alta 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 base

Ocurre 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 rompe

Aleaciones recomendadas: acero al manganeso, aleaciones con carburos pequeños( carburos de titanio)


Abrasión con impacto.-Objetos pesados son forzados contra la superficie de un metal

Aleaciones 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 pequeños.Aleaciones recomendadas: aleaciones martensíticas, aceros al manganeso, aleaciones de cobalto.El 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 revenido.

El 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 no.

Algunas 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 ferrosas• Aceros martensíticos• Aceros austeníticos• Carburos

– Aleaciones no ferrosas


Aleaciones ferrosas

– Aceros 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

– STOODY SUPER BUILD UP

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ALEACIÓN DE RECUBRIMIENTO– Aceros austeníticos: Excelente resistencia al

impacto, mediana resistencia a la abrasión, se autoendurece hasta 50 HRC.

• STOODY 110– O

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

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ALEACIÓN DE RECUBRIMIENTO– Carburos: Excelente resistencia a la abrasión,

baja resistencia al impacto.– Existen 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.


– Carburos• ALAMBRES TUBULARES

– STOODY 965-O ( Carburos de Cromo)– STOODY 100HC(Carburos de Cromo)– STOODY 143( Carburos de Cromo, Niobio)

EXTRACCIÓN

SHOUGANG HIERRO PERU

TRANSPORTE

SOUTHERN PERUMINERA LOS QUENUALES

DOE RUN PERU

Construcción de carro metalero


DOE RUN PERU

CHANCADO PRIMARIO Y SECUNDARIO



ASTM A-27, Gr 65-35

A 36

Chute de descarga

TIPOS DE DESGASTE CONCEPTO ALEACION PARA ENFRENTAR

ABRASIONFROTACION DE PARTICULAS NO METALICAS CONTRA LA SUPERFICIE

MATERIAL TENACES Y/ O CON ALTOS CONTENIDOS DE CARBUROS DE Cr, Mo, Co, W, Ti

CHOQUE o IMPACTO GOLPES PERIODICOS O ESPORADICOSMATERIALES CON ALTA TENACIDAD, ALEACIONES AL Mn

FRICCIONPRESION DEL ROZAMIENTO Y CALENTAMIENTO, ENTRE METALES

DEPOSITOS DE UN ACERO DE BAJA ALEACION

EROSION

PROYECCION DE PARTICULAS ABRASIVAS EN UN FLUJO FLUIDO O GASEOSO

MATERIAL CON ALTOS CONTENIDOS DE CARBUROS DE Cr, Mo, Co, W, Ti

CORROSIONATAQUES POR AGENTES QUIMICOS, LIQUIDOS, SOLIDOS Y GASEOSO

LOS ACEROS INOXIDABLES, ALEACIONES AL Ni, ALEACIONES AL Co

CAVITACIONLIQUIDOS QUE ESTAN EN MOVIMIENTO, FLUJO TURBULENTO

LOS ACEROS INOXIDABLES MARTENSITICOS y/ o AUSTENITICOS

CALOR FATIGA TERMICA, OXIDACIONDEPOSITOS RICOS EN OXIDOS DE CROMO, ALEACIONES Co-Cr-W

TIPOS DE DESGASTE

METAL DE APORTE

MATERIAL APORTE RECOMENDADO

STOODY 143

STOODY 650-OSTOODY 100HCSTOODY 110-O

STOODY SUPER BUILD UPSTOODY 650-OSTOODY 100HC

SHIELD BRIGTH 309LCITOCHROM 134STOODY 100HC

CORROSIONCAVITACION

CALOR

DESGASTE MATERIAL APORTE RECOMENDADO

ABRASION

IMPACTOFRICCION

EROSION

Relleno : DUAL SHIELD 7100 ULTRARecubrimiento: STOODY 965-O

Relleno : EXATUB 74 Recubrimiento: STOODY 100HC

Para realizar una buena soldadura será necesario:

– Conocer el metal base– Determinar el procedimiento– Seleccionar el Electrodo apropiado– Seleccionar la máquina apropiada– Conocer la habilidad del soldador– La inspección final

CONCLUSION

Gracias por su atención y preferencia

Ing. Luis Chiara Loayza [email protected] RPC: 993512895

mailto:[email protected]

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