Caracterización de erosión por cavitación ultrasónica y su correlación con microdureza en estructuras metálicas

Abstract

Cavitación ultrasónica es el fenómeno asociado a la creación, crecimiento e implosión de burbujas generadas en un líquido por una o varias fuentes de osciladores piezoeléctricos. El colapso de las burbujas trae como consecuencia la interacción entre chorros líquidos y el campo acústico sobre la capa de pasivación de la superficie, así que, la energía cinética de dichos efectos puede causar transformaciones en las superficies en forma de porosidades, hundimiento o agrietamiento dependiendo de los modos de deformación del material como también de sus propiedades mecánicas. En este trabajo se evaluó por técnicas de microscopia (C-DIC) y (S.E.M) el comportamiento de superficies de diferentes aleaciones y metales con acabado espejo ante cavitación ultrasónica en el equipo Branson 2510 en agua desionizada a temperatura de 25 y 40 minutos de exposición, también se encontraron las condiciones ideales de posicionamiento z de las muestras para garantizar la interacción de las burbujas con la superficie de cada estructura. Los resultados obtenidos indican cambios a nivel morfológico en la superficie de algunos materiales como el aluminio-cobre, magnesio, fundición gris, bronce y acero 1020, estos fueron comparados con la microdureza para establecer una correlación con el daño por cavitación. Adicionalmente, las estructuras como titanio y acero inoxidable no manifestaron cambios superficiales por los efectos de cavitación.