Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales

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Browsing Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales by browse.metadata.evaluator "Coy Echeverría, Ana Emilse"

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    Modelo matemático para selección de proceso de soldadura por arco eléctrico basado en características estáticas y dinámicas
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-02-28) Bohórquez Becerra, Óscar Rodolfo; Pertuz Comas, Alberto David; Rincón Ortiz, Mauricio; Bochert, Philippe; Serna Giraldo, Claudia Patricia; Marulanda Arévalo, José Luddey; Jaramillo Suárez, Héctor Enrique; Coy Echeverría, Ana Emilse; Martínez, Manuel de Jesús
    Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo matemático que permite realizar una selección de proceso de soldadura por arco eléctrico, con el objetivo de escoger el que brinde mejores desempeños del material en servicio. El enfoque de este proyecto fue generar un conocimiento para la industria, la cual muchas veces implementa aplicaciones sin considerar los criterios suficientes sobre las consecuencias de la decisión en su implementación. El documento presenta una revisión de modelos matemáticos aplicados a la selección de procesos de soldadura en la bibliografía existente. La caracterización de las juntas soldadas permitió cuantificar la afectación que se generó en los materiales revisados. Esta información se incluyó dentro de un modelo matemático de priorización. La investigación se enmarcó en dos materiales ferrosos, el acero de bajo carbono ASTM A36 y el acero inoxidable austenítico AISI SAE 316L. Fueron aplicados tres procesos de soldadura por arco eléctrico, SMAW, GMAW y FCAW. Los ensayos de caracterización incluyeron pruebas de tracción, dureza, fatiga y evaluación microestructural. Todas las fases de prueba incluyeron comparaciones con el material base. El análisis microestructural y fractográfico permitió confirmar las valoraciones realizadas. El comportamiento de materiales afectados por el proceso de soldadura FCAW presenta un límite elástico 9% superior frente al material base en el AISI 316L y un 1% en ASTM A36. Sin embargo, el proceso SMAW muestra mejores desempeños en el comportamiento a la fatiga. Aun cuando el comportamiento a fatiga de las juntas soldadas con cada proceso empleado reveló un descenso en la cantidad de ciclos resistivos. El modelo matemático propuesto para la decisión fue el análisis jerárquico de proceso AHP. Fue desarrollada la adaptación del modelo matemático AHP para la selección del proceso de soldadura por arco eléctrico en SMAW, GMAW y FCAW y materiales empleados basado en la relevancia dada a las variaciones del desempeño y sus interacciones.
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    Uso potencial de un líquido iónico como electrolito para PEO de aleaciones ligeras
    (Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) Mateus Rueda, Sergio David; García Vergara, Sandra Judith; Arenas Vara, María Ángeles; Peña Ballesteros, Darío Yesid; Coy Echeverría, Ana Emilse
    En el presente trabajo se estudió el uso de un líquido iónico compuesto de cloruro de colina con urea, en relación 1:2, como electrolito para hacer anodizados por medio del proceso de oxidación electrolítica por plasma sobre las aleaciones Ti6Al4V y AA2024. Para el proceso de anodizado se usó un tipo de líquido iónico denominado eutéctico profundo (DES) como electrolito, el cual fue cloruro de colina con urea, y a este se le adicionó silicato sódico (Na₂SiO₃) y cloruro de aluminio (AlCl₃) como elementos dadores de iones; Se utilizó un voltaje de 400 V y tiempos de 600 s y 1200 s para producir los recubrimientos de tipo cerámico. El líquido iónico se caracterizó por medio de espectroscopía infrarroja (FTIR), y los recubrimientos obtenidos fueron caracterizados mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía de dispersión de rayos X (EDS). El espesor de los recubrimientos fue determinado por medio de un mapeo de perfiles de superficie; Se realizaron ensayos electroquímicos de polarización potenciodinámica y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) para evaluar las propiedades dieléctricas de la película anódica. También se realizaron ensayos de resistencia al desgaste tipo "pin on disk", para evaluar el coeficiente de fricción de los recubrimientos. Asimismo, se llevó a cabo una caracterización de las aleaciones base Ti6Al4V y AA2024; Los resultados indican que el proceso de oxidación por plasma no se llevó a cabo, debido a que en el electrolito se generó un precipitado de este como resultado de las interacciones químicas y eléctricas del proceso. Por esta razón, ocurrió un anodizado a bajos voltajes, de aproximadamente 10 V, formándose recubrimientos del óxido pasivo presente en el sustrato base, los cuales presentaban morfologías lisas y quebradizas. El espesor de estos recubrimientos no superó 1 nm; Los ensayos electroquímicos muestran que todas las películas depositadas aumentan la resistencia a la corrosión del sustrato. Se compararon los recubrimientos obtenidos mediante PEO convencional con los realizados usando el líquido iónico, y se observó que los obtenidos con el líquido iónico presentan una resistencia a la corrosión ligeramente superior a la de los recubrimientos obtenidos con un electrolito convencional; Finalmente, con las pruebas de resistencia al desgaste se observó que los recubrimientos presentan un menor coeficiente de fricción, lo cual indica que contribuyen a disminuir la interacción de fuerzas externas sobre el sustrato.