Effect of Thermal Cycling on Abrasive Wear Response of Cu-1.9Be-0.25(Co+Ni) Alloy

• Higuera-Cobos, Oscar Fabián ^[1] ; Moreno-Téllez, Carlos Mauricio ^[2] ; Pedraza-Yepes, Cristian Antonio ^[1]
  1. [1] Universidad del Atlántico (Colombia)

     Universidad del Atlántico (Colombia)

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería, ISSN-e 2357-5328, ISSN 0121-1129, Vol. 29, Nº. 54, 2020
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto del ciclo térmico sobre el comportamiento ante el desgaste abrasivo de la aleación Cu-1.9Be-0.25(Co+Ni)
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• Resumen
  • español

    Las aleaciones Cu-Be son consideradas aleaciones de alta resistencia cuando contienen entre 0,2% y 2% en peso de Be, de 0,2% a 2,7% en peso de Co y hasta 2,2% en peso de Ni, ya que pueden presentar un límite elástico superior a 1380 MPa después de envejecido (endurecimiento por precipitación), mientras que, sin tratamiento térmico, presentan un límite elástico entre 205 MPa y 690 MPa [1]. Por lo que la complejidad de la microestructura es un factor determinante en el comportamiento mecánico de este tipo de aleaciones. En este trabajo se analizó el efecto de las variaciones microestructurales obtenidas por enfriamiento en agua y al aire desde tres diferentes temperaturas de solubilización (750 °C, 800 °C y 850 °C) durante 1 h, con y sin envejecido, sobre el comportamiento ante el desgaste abrasivo de la aleación Cu-1.9Be-0.25(Co+Ni). La caracterización química y microestructural se realizó mediante Fluorescencia de Rayos X por Energía Dispersiva (EDXRF) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM-EDS), respectivamente. El comportamiento ante el desgaste abrasivo se evaluó bajo los lineamientos de la norma ASTM G65-16. El procedimiento E fue usado en este estudio. Todas las pruebas se hicieron por duplicado, mostrando una mejora significativa en el comportamiento ante el desgaste abrasivo de la aleación, en comparación con el material en condición de suministro (T6). Las menores velocidades de desgaste (<0.3 g/min) y pérdida volumétrica (<200 mm3) se obtuvieron para las probetas en condición solubilizada con enfriamiento en agua y sin envejecido. Los coeficientes de desgaste para las probetas con la mayor resistencia al desgaste abrasivo son inferiores a Ks=7x10-3.

  • English

    Cu-Be alloys are considered high strength alloys when containing 0.2% to 2% of Be per weight, 0.2% to 2.7% of Co per weight, and up to 2.2% of Ni per weight, since they can present an elastic limit higher than 1380 MPa after aging (precipitation hardening), while, without heat treatment, they present an elastic limit between 205 MPa and 690 MPa [1]. Therefore, the complexity of the microstructure is a determining factor in the mechanical behavior of this type of alloys. In this work we analyzed the effect of microstructural variations obtained by cooling with water and with air from three different solubilization temperatures (750 °C, 800 °C and 850 °C) during 1 h, with and without aging, on the abrasive wear behavior of the Cu-1.9Be-0.25(Co+Ni) alloy. The chemical and microstructural characterization was performed by Dispersive Energy X-Ray Fluorescence (EDXRF) and Scanning Electron Microscopy (SEM-EDS), respectively. Abrasive wear behavior was evaluated under the guidelines of ASTM G65-16. Procedure E was used in this study, and the applied parameters were: force against the specimen (130 N), wheel revolutions (1000 rpm), linear abrasion (718 m) and test time (5 min). All tests were done in duplicate, showing a significant improvement in the abrasive wear behavior of the alloy, compared to the material in supply condition (T6). The lowest wear rates (<0.3 g/min) and volumetric loss (<200 mm3) were obtained with the specimens in solubilized condition with water cooling and without aging. The wear coefficients for the specimens with the highest resistance to abrasive wear are less than Ks=7x10-3.