CDT Al estar en contacto directo con el suelo, los dientes de las palas de las retroexcavadoras sufren un desgaste considerable tanto por la fricción y el impacto con partículas abrasivas como por la corrosión, paulatino proceso de deterioro que sufren los metales por su exposición al aire y a la humedad, entre otros factores.
Fuente: Noticias de la Ciencia
Debido a sus altos costos, cuando tales piezas de la “maquinaria amarilla” (excavadoras, retroexcavadoras, motoniveladoras o buldóceres) sufren desgaste, lo usual es reconstruirlas en vez de reemplazarlas por nuevas. Pero a Jaime Andrés Pérez Cepeda, doctor en Ingeniería, Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), se le ocurrió una mejor idea: extender su vida útil mediante la incorporación de niobio en recubrimientos duros, es decir a base de hierro y alto cromo.
Después de pasar por diferentes procesos de soldadura, estos recubrimientos forman una capa protectora en su superficie o en piezas metálicas, susceptibles al desgaste abrasivo o a la corrosión; esta puede contener varios elementos, entre los principales hierro y carbono, así como adiciones de cromo y titanio.
Para su estudio, el experto adquirió electrodos (varilla metálica utilizada en soldadura para fundir y unir metales aplicando calor) en la planta piloto de fabricación en Santiago de Chile, de la multinacional Indura SA, y los recubrió adicionando niobio en concentraciones del 2, 4, 6 y 8 por ciento, y sin adición.
Gracias a sus excepcionales propiedades de resistencia a altas temperaturas y ataques de la corrosión, el niobio –metal blando y poco abundante– se utiliza en la fabricación de turbinas, naves espaciales, aviones, satélites, misiles, electrónica, implantes médicos y centrales eléctricas; además, por su ductilidad y blandura, permite formatos de alambre, láminas y tubo. Se extrae de la columbita y la tantalita mediante un proceso complejo que incluye molienda, concentración, reducción y refinación.
Para la siguiente fase de su estudio el investigador visitó la Universidad Federal de Uberlândia (Brasil) con el fin de aplicar en laboratorio una capa de material depositado: “después realizamos la deposición de 2 y 3 capas para darle una mejor protección al material”.
“La evaluación consistió en ensayos con piezas metálicas o probetas: se caracterizaron los electrodos y los depósitos soldados mediante pruebas mecánicas, metalúrgicas y electroquímicas. También analizamos la dilución del material, su microestructura y microdureza, y lo evaluamos en el microscopio para entender el comportamiento del material”, explica.
Los resultados fueron prometedores, ya que se observó una mayor protección contra la corrosión sin afectar la resistencia a la abrasión de los depósitos de soldadura. Además, se identificó que las concentraciones de niobio de entre el 2 y el 4 por ciento ya resultaban claramente beneficiosas, pues las placas evaluadas sufrían deformaciones menos graves que las que no tuvieron recubrimiento (0%).
Estos datos sugieren que incorporar niobio en los electrodos de soldadura conduciría a una mayor durabilidad y a una menor necesidad de mantenimiento de equipamiento y maquinaria. Esto representaría para las empresas ahorros significativos –tanto económicos como ambientales–, al reducir los costos asociados con dichas reparaciones.
“Si se utilizaran estos electrodos, aumentaría la durabilidad de las piezas sometidas a desgaste o corrosión, un beneficio en términos económicos y en escenarios donde, por ejemplo, la restauración de los dientes tarda mucho tiempo, por su tamaño”, precisa el autor del estudio. (Fuente: Agencia de Noticias UNAL)
Cargando...
