recubrimiento duro en la soldadura, Monografías, Ensayos de Ciencias Aplicadas a la Actividad Profesiona

¡Descarga recubrimiento duro en la soldadura y más Monografías, Ensayos en PDF de Ciencias Aplicadas a la Actividad Profesiona solo en Docsity! UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINAS Y METALÚRGICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA METALURGIA DE LA SOLDADURA ASIGANTURA: METALURGIA DE SOLDADURA DOCENTE: ING. LEONARDO AVILES HINOJOSA ALUMNOS:  Montañez Medina, Misael José 144833  Muñoz Ortiz de Orue Kevin Arnold 151725  Pacco Machacca Luis Angel 140869  Paucar Quispe Alexander Aylwen. 131497  Pinto Rivas, Jose Raúl 151738  Quispe Huamán Graciela 150208  Quispe Mamani Fidel Sulin 140851  Quispe Pacheco Erika 154954 CUSCO – PERÚ AGOSTO – 2020 RECUBRIMIENTOS O RECARGUES DUROS 2 CONTENIDO CONTENIDO.............................................................................................................................2 INDICE DE FIGURAS..............................................................................................................5 1. INTRODUCCION.................................................................................................................7 2. DESGASTE...........................................................................................................................7 2.1 DESGASTE ABRASIVO................................................................................................8 2.2 TIPOS DE DESGASTE ABRASIVO..............................................................................9 2.3 DESGASTE POR IMPACTO........................................................................................12 2.4 DESGASTE POR FATIGA...........................................................................................13 2.4 DESGASTE EROSIVO.................................................................................................14 2.5 DESGATE POR CAVITACION...................................................................................15 2.6 DESGASTE POR FRICCION O ADHESIVO..............................................................15 2.7 FACTORES QUE AFECTAN EL DESGASTE...........................................................16 2.7.1 Dureza:....................................................................................................................16 2.7.2 Acabado Superficial:...............................................................................................19 2.7.3 Velocidad:...............................................................................................................19 2.7.4 Partículas Abrasivas:...............................................................................................20 2.7.5 Carga:......................................................................................................................20 3. RECUBRIMIENTOS O RECARGUES DUROS-HARDFACING....................................21 4. SELECCIÓN DEL PROCESO DE SOLDADURA............................................................24 Metal base.............................................................................................................................25 Elección del proceso de recargue duro.................................................................................25 Procesos de soldadura para el endurecimiento superficial o recargue duro.........................26 4.1 Soldadura por arco con electrodo recubierto (SMAW)..................................................27 4.1.1 Ventajas...................................................................................................................27 4.1.2 Desventajas:.............................................................................................................27 4.2 Soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW)....................................................27 4.2.1Ventajas:...................................................................................................................27 4.2.2 Desventajas:.............................................................................................................28 4.3 Soldadura por arco sumergido (SAW)...........................................................................28 4.3.1 Ventajas:..................................................................................................................28 4.3.2 Desventajas:.............................................................................................................28 4.4 Para procesos con protección gaseosa............................................................................28 5 INDICE DE FIGURAS FIGURA 1: Esquema de desgaste abrasivo...............................................................................8 FIGURA 2: Abracion de bajo Esfuerzo.....................................................................................9 FIGURA 3: Abrasión de alto esfuerzo.....................................................................................10 FIGURA 4:Abrasión penetrante...............................................................................................11 FIGURA 5: Mapa esquemático de las zonas apreciables en una superficie sometida a impacto ..................................................................................................................................................12 FIGURA 6: a) Matriz deformable. b) Matriz quebradiza).......................................................13 FIGURA 7: Desgaste por fatiga...............................................................................................14 FIGURA 8: Esquema de desgaste erosivo...............................................................................14 FIGURA 9: Esquema de desgaste por cavitación....................................................................15 FIGURA 10:Esquema de desgaste por fricción.......................................................................15 FIGURA 11: Relación Dureza vs.% Grafito y volumen desgastado vs %grafito....................17 FIGURA 12: Tasa de desgaste vs (H/Ha)................................................................................17 FIGURA 13:Relación entre el mecanismo y coeficiente de degaste.......................................18 FIGURA 14: Efecto de las rugosidades en el desgaste............................................................19 FIGURA 15: Tasa de desgaste vs. Deslizamiento...................................................................20 FIGURA 16: Formas probables de particulas abrasivas..........................................................20 FIGURA 17: Componente mecánico con aplicación de recubrimiento protector...................22 FIGURA 18: Procesos de soldadura para un recargue duro con sus características................31 FIGURA 19: Relación de ratios de deposición para cada proceso de soldadura.....................32 FIGURA 20: Representación esquemática de las diferentes microestructuras eutécticas.......33 FIGURA 21: Efecto de la microestructura y la dureza en la resistencia al desgaste abrasivo.33 FIGURA 22: Microestructura de martensita............................................................................34 FIGURA 23: Microestructura de Austenita.............................................................................34 FIGURA 24: Fotomicrografia mostrando carburos en red......................................................35 FIGURA 25:: Fotomicrografia mostrando carburos dispersos................................................35 FIGURA 26: aceros de baja aleación.......................................................................................37 FIGURA 27: aceros aleados medios........................................................................................37 FIGURA 28: aceros inoxidables martensíticos........................................................................38 6 FIGURA 29: Aceros para herramientas...................................................................................39 FIGURA 30: A ceros austeníticos de cromo............................................................................40 FIGURA 31: Hierro fundido se cromo.....................................................................................41 FIGURA 32: aleación de base cobalto.....................................................................................42 FIGURA 33; aleación de niquel...............................................................................................43 FIGURA 34: electrodos con carburo de tungsteno..................................................................43 FIGURA 35: material de aporte convencional.........................................................................44 FIGURA 36: recubriniento en inox..........................................................................................45 FIGURA 37: Cilindro de corte de una fresadora.....................................................................47 FIGURA 38..............................................................................................................................48 FIGURA 39: Ecuacion para el caculo del carbono equivalente...............................................50 7 1. INTRODUCCION El recargue o recubrimiento protector consiste en el depósito de una o varias capas de soldadura de características muy especiales en las superficies de piezas desgastadas o deterioradas, evitándose de esta manera el costoso reemplazo de la pieza. Gracias a las capas de recargue o recubrimiento protector, que se aplican a las piezas mediante electrodos de soldadura eléctrica, varillas de soldadura oxi-acetilénica, alambres tubulares u otros procedimientos, es posible: Recuperar piezas desgastadas o deterioradas. Reparar elementos de máquina. Proteger las superficies de las piezas o elementos sujetos a fuerte desgaste, prolongando su vida útil. Construir piezas con materiales más baratos, aplicando el recargue protector sólo en las superficies que requieren protección. Los recubrimientos protectores se emplean, cuando las piezas deben poseer una o varias de las propiedades siguientes: La abrasión es producida por fricción de la pieza con rocas, arena, cascajo, tierra o cualquier materia no metálica. Resistencia al rozamiento metálico, el cual es producido por la fricción de la pieza con la superficie metálica de otra pieza o elemento mecánico. Resistencia al impacto o choques bruscos e intempestivos. Resistencia a la oxidación. Resistencia a la corrosión causada por acción de sales, ácidos u otros elementos. Resistencia a calor elevado y variaciones de temperatura, etc. Por supuesto, cualquiera de las piezas puede requerir varias de las propiedades indicadas, de manera que el material de recargue o recubrimiento protector deberá poseer las distintas cualidades necesarias. Normalmente no es posible encontrar un electrodo de recargue o recubrimiento protector, que reúna al máximo y en forma conjunta a todas las propiedades señaladas. Sin embargo, sabiendo seleccionar el electrodo adecuado, se llega a obtener un resultado satisfactorio. 2. DESGASTE Se define al desgaste como la pérdida progresiva de material sólido de la superficie de un determinado componente, producto del movimiento relativo entre éste y otro cuerpo (sólido, líquido o gas). El desgaste ocurre en muchas situaciones como por ejemplo con equipos para la remoción de tierra, bombas o tuberías para lodos, perforadores de rocas, trituradoras de rocas o minerales, rampas de rocas, etc. El desgaste es una consecuencia normal del uso de un componente, sin embargo, pueden llegar a ser más severo de lo permisible. Las picaduras en engranajes, corrosión por cavitación en la superficie de un cilindro, fricción en prensas de ajuste son manifestaciones de desgaste que eventualmente finalizan en el remplazo de las piezas desgastadas o la inutilización de una máquina. La pérdida de material o deterioro de un 10 Algunos equipos que presentan este tipo de abrasión son implementos agrícolas, tornillos sinfín, clasificadores, toberas de bomba de pulpa, equipos de proyección de arena, canaletas y ductos de transporte de material abrasivo como lodos, pulpas y cemento carbono (Sakihama Uehara, J. L. 2006). 2.2.2 Abrasión de alto esfuerzo Este tipo de abrasión ocurre cuando las partículas abrasivas duras son presionadas contra una superficie metálica con un esfuerzo tal que es capaz de fracturar y triturar los granos abrasivos (AWS, 1992). En la Figura 3 se puede apreciar este tipo de desgaste. FIGURA 3: Abrasión de alto esfuerzo Fuente: (Surface Engineering Alloy Company, 2012) Las cargas normales sobre las superficies por lo general son bajas. No obstante, el área de apoyo de los granos es sumamente inferior al área de aplicación de la carga. Por esta razón, los esfuerzos que se generan son tan elevados que pueden ser del orden de los 2000 MPa (Lipson, C., (1970). Los esfuerzos generados son capaces de fracturar algunos microconstituyentes frágiles como los carburos que pueden existir en algunas superficies resistentes al desgaste. Al romperse las partículas abrasivas se generan ángulos filosos que son capaces de rayar a materiales extremadamente duros. El degaste ocurrirá por rayado, flujo plástico local y agrietamiento microscópico (Lipson, C., 1970). Los materiales que pueden resistir mejor este tipo de desgaste son los recubrimientos que tienen aleaciones que presentan carburos de tungsteno en una matriz tenaz como lo pueden ser las matrices austeníticas al manganeso. Basándose en diferentes pruebas y en su experiencia (Norman), enumera las matrices por orden creciente de resistencia al desgaste.  Ferrita de bajo carbono 11  Perlita y ferrita  Perlita globulizada  Bainita  Matriz Perlítica de alto carbono  Matriz Martensítica de alto carbono Algunos ejemplos de elementos que están sometidos a este tipo de desgaste son barrenos, palas excavadoras, molinos pulverizadores, molinos de bolas y rodillos trituradores (Sakihama Uehara, J. L., 2006). 2.2.3 Abrasión penetrante La abrasión de bajo y alto esfuerzo algunas veces van acompañadas de cierto tipo de impacto y carga, cuando ocurre esto, el tipo de desgaste se denomina abrasión penetrante. En la Figura 4 se puede apreciar este tipo de desgaste. El nombre se debe A la acción de las partículas abrasivas que penetran o se incrustan en la superficie semejante a un proceso de corte con una herramienta de corte, causando un efecto de desgaste extremo (Lipson, C., 1970). La característica principal de este tipo de desgaste son los altos esfuerzos que se generan producto del impacto que dan como resultado una micro deformación considerable de la superficie metálica (Lipson, C., 1970). Es común relacionar la dureza del material con su resistencia al desgaste abrasivo; sin embargo esto no puede ser aplicado al desgaste abrasivo penetrante, ya que se generan altos esfuerzos debido al impacto. Un acero o hierro fundido con elevada dureza y fragilidad, es sumamente vulnerable a los altos esfuerzos debidos al impacto, por lo que los aceros tenaces son la mejor opción para esta abrasión. Por ello, se suele utilizar materiales duros en forma de inserciones sobre matrices tenaces de acero (Sakihama Uehara, J. L., 2006) Fuente: (Surface Engineering Alloy Company, 2012) FIGURA 4:Abrasión penetrante 12 Los aceros austeníticos son los materiales más empleados para contrarrestar el efecto de este tipo de desgaste. Las propiedades que presentan son: elevada tenacidad, capacidad de endurecimiento por impacto y la facilidad para liberar altos esfuerzos remanentes en grandes piezas fundidas. No obstante, un problema que presentan es que se vuelven demasiado duros en el proceso de endurecimiento dificultando su maquinabilidad, por lo que solo se aplica en componentes fundidos. Algunos ejemplos de elementos que están sometidos a este tipo de desgaste son palas mecánicas, chancadoras de pera y chancadoras de quijada (Sakihama Uehara, J. L., 2006). 2.3 DESGASTE POR IMPACTO Se define a este tipo de desgaste como la pérdida de material de una superficie sólida producto del choque o contacto dinámico repetitivo de otro cuerpo sobre dicha superficie. El degaste por impacto está cercanamente relacionado al desgaste erosivo; la principal diferencia es que, en un desgaste por impacto, los cuerpos o partículas abrasivas tienden a ser grandes, además el contacto se produce de manera localizada y con un flujo controlado; mientras que en la erosión, las partículas abrasivas son pequeñas e interactúan aleatoriamente con la superficie afectada. En las superficies metálicas, el desgaste por impacto se manifiesta como la deformación de los agentes sujetos a cargas pulsantes. Por lo general puede distinguirse tres zonas tal como se muestra en la Figura 5; la zona 1 es la superficie más lejana a la zona de impacto y que está íntegramente formado por el material base que no ha sufrido ningún tipo de deformación; seguidamente se encuentra la zona de deformación, la cual es una zona intermedia y que consiste en material base deformado plásticamente, como se puede apreciar en la figura el grado de deformación aumenta de manera progresiva desde la zona 1 hasta la interface de la FIGURA 5: Mapa esquemático de las zonas apreciables en una superficie sometida a impacto 15 2.5 DESGATE POR CAVITACION La cavitación se produce cuando un fluido cambia bruscamente su velocidad generando un vacío de tal forma que la presión estática se reduce a la presión de vapor del fluido, bajo estas condiciones se propicia la formación de burbujas que al momento de la implosión son capaces de deteriorar superficies de una pieza mecánica. La Figura 9 muestra una representación esquemática del proceso de desgaste por cavitación, en donde inicialmente la burbuja sometida a cambios de presiones produce un “microjet” que implosiona sobre la superficie dañando la misma. Fuente: (AWS, 1992) Según la teoría de Beeching (HUTCHINGS, I. M.: cambridge p 133- 171., 1992) “el deterioro por cavitación es la desintegración mecánica de las capas superficiales bajo altos pulsos de presión localizados y repetidos. Estos pulsos son ocasionados por la repentina desaparición de las burbujas en contacto con la superficie o cercana a ésta”. 2.6 DESGASTE POR FRICCION O ADHESIVO A este tipo de desgaste se le conoce como desgaste por fricción, metal-metal o desgaste por deslizamiento; tal como se puede apreciar en la Figura 10 se presenta en piezas que se encuentran en contacto deslizante bajo la acción de una carga. El desgaste adhesivo también ocurre como resultado de la destrucción de la interface de unión de las superficies en contacto, de esta manera parte del material arrancado de una superficie se transfiere a la otra generando una superficie mucho más rugosa y propiciando mecanismos de desgaste más FIGURA 9: Esquema de desgaste por cavitación FIGURA 10:Esquema de desgaste por fricción 16 severos. Este tipo de desgaste se relaciona íntimamente con el “coeficiente de fricción”, el cual puede disminuirse introduciéndose películas de lubricante antifricción de tal forma que se puede evitar el contacto directo de metal con metal. Fuente: (Fuentes, Rosalba, 2011) Todas estas formas de desgaste se explicaron individualmente, sin embargo el desgaste no es un fenómeno fácil de evaluar ya que en la mayoría de los casos sus diferentes mecanismos o formas de manifestarse no aparecen de manera aislada, más bien en una aplicación real se pueden encontrar dos o tres mecanismos actuando simultáneamente y a eso le debemos sumar las condiciones de presión o temperatura a las que está sometido nuestro sistema tribológico, por ejemplo:  Impacto, abrasión y presión: Chancadoras, molinos o rodamientos de maquinaria pesada  Impacto, abrasión y temperatura: Dados de moldeo, martillos o cuchillas de cizalla  Abrasión, erosión y corrosión: Tuberías, bridas y válvulas  Fricción, corrosión y cavitación: Álabes de turbinas o rotores de bombas 2.7 FACTORES QUE AFECTAN EL DESGASTE 2.7.1 Dureza: En general la tasa de desgaste crece conforme aumenta la dureza del agente desgastante. Con el fin de aumentar la resistencia al desgaste se debe buscar incrementar la dureza de materiales sometidos a condiciones severas de desgaste, mediante el uso de tratamientos 17 térmicos o elementos aleantes que promueven la generación de microestructuras duras. En la Figura 11 se puede observar como al incrementar el contenido de grafito se incremente la dureza y la formación de microestructuras con carburos finos y duros en la matriz, disminuyéndose el volumen desgastado. Dependiendo de la dureza de los materiales que intervienen en un proceso de desgaste se puede observar tres regímenes (Asdrúbal.. Medellin. Colombia : Universidad de Antioquia, 1998):  Régimen débil: cuando la dureza del abrasivo es menor que la del metal.  Régimen de transición: cuando la dureza del abrasivo es aproximadamente la dureza del metal.  Régimen severo: cuando la dureza del abrasivo es mucho mayor que la del metal. Fuente: (Wang, Han, Liu, Qu, Zou. 2007) FIGURA 11: Relación Dureza vs.% Grafito y volumen desgastado vs %grafito FIGURA 12: Tasa de desgaste vs (H/Ha) 20 FIGURA 15: Tasa de desgaste vs. Deslizamiento Fuente: (Sakihama Uehara, Jose. 2006) 2.7.4 Partículas Abrasivas: El tamaño y la forma de las partículas como se muestra en la Figura 16, junto con la - magnitud de carga que se aplica tiene influencia en el mecanismo o tipo de desgaste que predomina, está demostrado que mientras mayor sea la dureza de las partículas abrasivas, se incrementa la tasa de desgaste de un componente en contacto con estas partículas. Con relación a la microestructura partículas duras pueden extraer fases pequeñas o cortar y romper grandes fases en una microestructura, mientras que las partículas suaves son capaces de cavar la superficie o crear grietas (Wang, Han, Liu, Qu, Zou. 2008). FIGURA 16: Formas probables de particulas abrasivas 2.7.5 Carga: Dwivedi (Dwivedi, D K. 2004)demostró experimentalmente que el aumento de la carga normal sobre dos superficies que se encuentran en deslizamiento uno a uno incrementa el 21 coeficiente de desgaste abrasivo, se puede notar los efectos en la tasa de desgaste dependiendo de la magnitud de la carga aplicado en un ensayo de ASTM G65. 3. RECUBRIMIENTOS O RECARGUES DUROS-HARDFACING Actualmente gran parte de los gastos de una empresa son consecuencia del constante cambio de componentes mecánicos producto del deterioro ocasionado por efectos del desgaste. Es así; y tomando en cuenta consideraciones económicas y de factibilidad de procedimientos que los HARDFACING o recargues duros son métodos muy difundidos para mitigar los efectos del desgaste. Los recargues duros son procesos de recubrimiento de protección que consisten en el depósito de una o más capas de soldadura sobre una superficie desgastada o deteriorada, el objetivo es de recuperar o poner en operatividad alguna pieza mecánica; cabe recalcar que este proceso también se utiliza como una etapa final en la fabricación de una pieza que va a estar sometido a condiciones de desgaste severo. Los recubrimientos protectores permiten:  Recuperar piezas desgastadas o deterioradas.  Reparar elementos de máquinas  Proteger las superficies de las piezas o elementos sujetos a fuertes desgastes, prolongando su vida útil  Construir piezas con materiales más baratos, aplicando el recargue protector sólo en las superficies que requieren protección Como se ha visto y mencionado anteriormente, existen diferentes mecanismos de desgaste; y la selección del tipo de recubrimiento se basa precisamente en el mecanismo que envuelve el componente mecánico y en el material base, además es igual de importante determinar el procedimiento más adecuado para el depósito de dicho recubrimiento, ya sea por soldadura, rociado térmico, electrodeposición, etc. Los recubrimientos por soldadura son usados para resistir muchos tipos de desgaste y los componentes más utilizados son principalmente aleaciones y carburos. Se deben considerar al menos tres de los siguientes factores en la aplicación de un recubrimiento: el metal base, la composición y forma de la pieza, la aleación del recubrimiento y el proceso de soldadura. 22 En la industria existen muchos tipos de recubrimientos protectores que tienen excelente rendimiento y resultados predecibles; sin embargo, la selección de un adecuado recubrimiento protector necesita del conocimiento de:  El grado de desgaste en la cual opera un equipo  La función de la pieza o equipo  El metal base donde será aplicado Además, existen algunas consideraciones adicionales:  Cuando las piezas están muy desgastadas es necesario restaurarlas cerca de sus medidas originales para posteriormente aplicar el recubrimiento protector  Solo cuando la pérdida del material es muy grande se recomienda utilizar postizos  En el proceso por arco eléctrico se recomienda utilizar dos pases de recubrimiento protector de alta dureza  La forma de los pases y de los cordones de soldadura están relacionadas a las condiciones de servicio, ya que la forma del cordón puede influir en el tiempo de servicio del recubrimiento y en el gasto de energía para realizar el proceso  Finalmente es importante seleccionar bien el diámetro del electrodo que se utilizará y supervisar las condiciones de voltaje y amperaje en el proceso mismo de depósito del recubrimiento En la Figura 17 se observa el esquema de una secuencia de recargue de protección, la disposición del recargue dependerá del componente mecánico y las condiciones de desgaste a las que estará sometida la pieza. 3.1 Principales elementos que componen un recubrimiento protector: FIGURA 17: Componente mecánico con aplicación de recubrimiento protector 25 Metal base Afecta principalmente la selección del material de aporte para la reconstrucción pues ambos deben ser compatibles. Se debe tener en cuenta lo siguiente:  La composición y condición de la pieza a recubrir. Por ejemplo, los aceros al manganeso sujetos a altas cargas de impacto pueden ser reconstruidos usando depósitos de electrodos que contienen manganeso. Por otro lado, los aceros al carbono y de baja aleación se reconstruyen usando electrodos de acero de baja aleación .  Espesor del material base y de las capas a depositar.  Deformaciones, tensiones residuales y posibilidad de agrietamiento ocasionados por los altos gradientes de temperatura Elección del proceso de recargue duro Para poder elegir qué proceso de soldadura se va a tener que realizar el endurecimiento superficial a una pieza específica, primeramente, aclarando que se usan idénticos o similares equipos que la soldadura en estructuras metálicas Factores que influyen en la elección del proceso de recargue  Función del componente a recubrir: Generalmente responde a la pregunta de ¿qué tipo de componente es, que propiedades posee en función a su composición, es decir, cuales son sus propiedades en función de su aleación del componente para su trabajo específico que realiza? Según se responda a estas preguntas se procederá o adjuntará a su favor que procesos son adecuados para dicha aleación, decimos esto porque hay procesos de soldadura que están limitados por aplicaciones a ciertas aleaciones.  Composición del metal base: Los diferentes procesos pueden tener diferentes aportes de calor los cuales pueden hacerlos inadecuados para ciertos tipos de metales comunes, p.ej. Los aceros al manganeso requieren un bajo aporte de calor y, el revestimiento duro no sería adecuado.  Tamaño y forma, área a ser recubierto: La superficie de grandes áreas con gas o arco manual a menudo puede resultar antieconómico. Las piezas de forma irregular pueden no ser adecuadas para aplicaciones automáticas  Estado de reparación: Componentes grandes muy desgastados que requieren una reconstrucción pesada sería más adecuado para procesos con altas tasas de deposición. 26  Número: Si un gran número de artículos iguales o similares se van a endurecer superficialmente, lo más adecuado sería un proceso automático. Disponibilidad de equipos de soldadura, incluyendo el tamaño de la fuente de poder  Uso de varilla de electrodo o proceso semiautomático  Disponibilidad de consumibles para Hardfacing  Tamaño del consumible de soldadura  Alambre con o sin protección gaseosa o alambre para arco sumergido con un operador calificado  Ubicación del trabajo de soldeo, en taller o en campo, accesibilidad.  Espesor de depósitos.  Ratio de deposición.  Posición de soldeo, ¿puede el componente ser movido para soldar en posición plana?  Existencia de requerimiento de maquinado.  Aspecto final de soldadura, calidad de arco sumergido.  Preparación del componente previamente al recubrimiento de la pieza.  Precalentamiento y tratamiento post soldadura (temple/enfriamiento lento/enfriamiento con aire). Procesos de soldadura para el endurecimiento superficial o recargue duro ¿Cuál es el proceso de soldadura más usado en la aplicación de Hardfacing? Los siguientes procesos de soldadura están en orden de popularidad de uso:  Soldadura en alambre tubular con fundente (FCAW)  Soldadura en alambre a gas y arco metálico con protección gaseosa (GMAW)  Soldadura de arco con electrodo revestido (SMAW)  Soldadura de arco sumergido (SAW)  Soldadura de arco por varilla de tungsteno (GTAW)  Soldadura oxy-acetileno (OFW)  Soldadura por transferencia de plasma  soldadura por láser, rociado térmico, metalizado. Existe un amplio rango de variedad de equipos y fuentes de poder en el mercado. La tendencia actual es hacia el uso de procesos de soldadura semi y automática usando FCAW o GMAW, que comparten popularidad. 27 El proceso GMAW, ya sea en alambre sólido o con fundente metálico, debe ser siempre usado con protección gaseosa; mientras que el proceso FCAW emplea alambres que no requieren protección gaseosa, así como otros que sí. El proceso con electrodo revestido, SMAW, continúa siendo muy popular, especialmente para aplicaciones en sitio o campo debido a la versatilidad y portabilidad de los equipos necesarios. 4.1 Soldadura por arco con electrodo recubierto (SMAW) 4.1.1 Ventajas  Disponibilidad de aleaciones: la mayoría de las aleaciones para superficies duras están disponibles como electrodos recubiertos.  Espesor del material: dentro de ciertas limitaciones prácticas y económicas, la mayoría de las piezas se pueden soldar con el proceso SMAW.  Posición de soldadura: los electrodos recubiertos se usan en todas las posiciones para una superficie dura, disponible para trabajos fuera.  Versatilidad: los electrodos recubiertos se pueden utilizar al aire libre y en lugares remotos. 4.1.2 Desventajas:  Dilución: se necesitan dos o tres capas para obtener propiedades de desgaste máximo.  Baja eficiencia / deposición: pérdida de talón y deposición de 0,5 - 3 kg / h. 4.2 Soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW) 4.2.1Ventajas:  Disponibilidad de aleaciones: casi tantas aleaciones disponibles como SMAW, con la capacidad de personalizar las aleaciones fácilmente si la demanda requiere.  Alta deposición: tasas que oscilan entre 1,8 y 11,3 kg / h  Integridad del depósito: buena recuperación de elementos en todo el arco  Fácil de operar: se requiere un tiempo mínimo para capacitar operador  Versatilidad: no tan versátil como los electrodos recubiertos, pero capaz de ser utilizado al aire libre y en ubicaciones remotas debido a la operación de arco abierto. 30  ContRol preciso del grosor y la forma del depósito. 6.1.2 Desventajas:  Movilidad limitada  Costo del equipo relativamente alto  Limitado a consumibles que conducirán corriente  Arco eléctrico expuesto. 4.7 Arco de plasma transferido (PTA) En la pulverización de plasma, se utiliza una corriente eléctrica CC para generar una corriente de gas ionizado a alta temperatura. Este gas ionizado o plasma es la fuente de calor, que luego conduce el recubrimiento material, que se introduce en la corriente de plasma en forma de un polvo sobre la pieza de trabajo. 4.7.1 Ventajas:  Dilución insignificante del depósito  Apto para automatización  Control preciso del grosor y la forma del depósito  Se pueden utilizar materiales de alto punto de fusión. 4.7.2 Desventajas:  Movilidad limitada  Costo del equipo relativamente alto  Puede ocurrir oxidación del material de pulverización. 4.8 Pulverización de polvo Pulverización de llama: Este proceso implica rociar aleaciones en forma de polvo sobre el componente base. El polvo rociado puede luego fusionarse producen una unión fuerte y un depósito denso y libre de poros. El equipo utilizado puede ser antorchas de pulverización manuales o pistolas de metalizado sofisticadas para aplicaciones más especializadas. 4.8.1 Ventajas:  Control preciso del grosor y la forma del depósito  Dilución insignificante del depósito 31  Fácil de usar  Apto para automatización  Amplia variedad de materiales de revestimiento disponibles. 4.8.2 Desventajas:  Alto aporte de calor con revestimientos fundidos. FIGURA 18: Procesos de soldadura para un recargue duro con sus características. Fuente: fundamentals of hardfacing by arc welding ¿Cuál resulta ser el más económico? 32 Muchos factores afectan la economía del Hardfacing, pero el mayor de ellos es el radio de deposición. La siguiente Tabla Nro. 2 muestra los radios de deposición estimados para cada tipo de proceso: Fuente: Hardface technologies pdf. 5. MICROESTRUCTURAS RESISTENTES AL DESGASTE El objetivo de este punto es servir como una fuente que permitirá predecir según el contenido de elementos aleantes, la microestructura que obtendríamos una vez realizado el proceso de recargue por soldeo. Tal como se muestra en los esquemas de la Figura 20, la mezcla de dos fases que resulta de la fase eutéctica producto de la solidificación puede tener diferentes ordenamientos micro estructurales, tales como estructuras continúas de láminas o barras, además de arreglos esferoidales o irregulares. Estos ordenamientos se pueden identificar en las imágenes de las diferentes microestructuras de recargues duros que han sido objeto de investigación de este capítulo. FIGURA 19: Relación de ratios de deposición para cada proceso de soldadura. 35 trabajo. La austenita es también una fase muy importante en depósitos de alto carbono que contienen carburos y sirve para impartir cierta ductilidad a los mismos. Los depósitos austeníticos son excelentes como cojines amortiguadores, antes de aplicar las capas duras sobrepuestas. Ver fig. 23. Fuente: Soldexa 5.3 CARBUROS EN RED La red de carburos se forma por precipitación a partir de una fusión de alto carbono, originando así red continua en el metal solidificado. Este tipo de carburo es una estructura extremadamente dura y frágil, con baja resistencia al impacto. En estos depósitos la estructura de carburo rodea la fase de matriz, que generalmente es austenítica. Los carburos en red aumentan la resistencia al desgaste; también son efectivos contra la abrasión por esmerilado severo, siempre que el carburo tenga mayor dureza que el abrasivo. El aumento de la resistencia al desgaste es proporcional a la cantidad de carburo presente, pudiendo alcanzar el depósito por saturación, las propiedades del carburo que son: alta dureza y baja ductilidad, lo que ocasionará depósitos frágiles y susceptibles a rajaduras. (ver fig. ) FIGURA 24: Fotomicrografia mostrando carburos en red 5.4 CARBUROS DISPERSOS Los carburos dispersos están rodeados por metal de ligamento. Un porcentaje relativamente alto puede estar contenido en un depósito de soldadura, antes que la resistencia y ductilidad del depósito alcancen los valores del carburo; la mayor dispersión del carburo en el depósito de soldadura refleja las propiedades del metal de liga, es decir de la matriz. Son propiedades de la matriz las que controlan el empleo del carburo disperso. Al emplear adecuadamente los FIGURA 25:: Fotomicrografia mostrando carburos dispersos 36 depósitos con carburos dispersos se obtiene mejores resultados contra todos los tipos de desgaste, aún los combinados. 6. MATERIAL DE APORTE 6.1. CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL DE APORTE POR FAMILIA DE PRODUCTOS Desde la década de 1940, la literatura relacionada con el tema de RECUBRIMIENTO duro a aumentado importantemente. Para que el tema sea más fácil de entender, los autores tienen dividió los metales de aporte en cuatro familias de productos.  Grupo 1: Base de hierro con menos del 20% de elementos de aleación.  Grupo 2: Base de hierro con más del 20% de elementos de aleación.  Grupo 3: Aleación no ferrosa, base de cobalto o níquel.  Grupo 4: Carburo de tungsteno 6.1.1 BASE DE HIERRO CON MENOS DEL 20% DE ELEMENTOS DE ALEACION  Aceros de baja aleación: (fig26) Estos metales de relleno contienen un máximo de 0.2% C y la dureza después de la soldadura No exceda 250HV. Se producen para su uso en la reconstrucción de piezas antes de Revestimiento duro. Proporcionan una transición metalúrgica entre el metal base blando y La 37 cara dura. El metal depositado tiene buenas propiedades mecánicas y tiene buena resistencia a la compresión. Sin embargo, su composición significa que estos metales de relleno responden mal al desgaste FIGURA 26: aceros de baja aleación  Aceros aleados medios: (fig.27) Los metales de aporte más comúnmente usados son aquellos que depositan un martensítico- bainítico estructura. Estos son metales de relleno de bajo costo con adiciones de aleación para dar desgaste resistencia. Además de carbono, pueden contener: o Elementos carburigénicos, como el cromo y el molibdeno, o Elementos que refinan la estructura, como el manganeso. La dureza del depósito de soldadura puede variar de 250 a 700HV Es útil tener en cuenta que los depósitos con una dureza inferior a 300HV son fáciles de maquinar, mientras que la superficie superior a 50HRC es generalmente imposible maquinar. Cuanto más duro es el depósito, mayor es su resistencia a la abrasión bajo o tensiones moderadas. Dichos materiales se encuentran con frecuencia en el movimiento de tierras y actividades agrícolas FIGURA 27: aceros aleados medios 40 6.1.2 BASE DE HIERRO CON MÁS DEL 20% DE ELEMENTOS DE ALEACIÓN.  Aceros austeníticos de cromo-manganeso (fig. 30) Al igual que con los aceros al 14% de Mn, los depósitos austeníticos de cromo-manganeso endurecen el trabajo. Sin embargo, debido a su alto contenido de aleación, estos productos pueden aplicarse directamente a sustratos no aleados o de baja aleación; sin riesgo de formar una estructura martensítica en el interfaz. Este tipo de aleación a menudo se usa en una capa de amortiguación antes de depositar un 14% Aleación de Mn. También se debe tener en cuenta que la presencia de cromo significa que el corte con llama no puede ser utilizado en esta aleación- FIGURA 30: A ceros austeníticos de cromo  Aceros para herramientas Gracias a la aleación con cobalto, cromo y molibdeno, relleno HARDFACE DCO El metal es una superaleación que ofrece un rendimiento muy similar a las aleaciones de base de cobalto. Es el respuesta perfecta a tensiones de alta temperatura (500-600 ° C).  Hierros fundidos de cromo Estos depósitos están compuestos de fases duras en una matriz cuya estructura depende sobre la composición del metal de aportación: martensítico, bainítico o austenítico. Son Se utiliza principalmente para resistir el desgaste por abrasión. En el caso de abrasión baja o moderada, Normalmente se utilizan depósitos con una matriz austenítica. Sin embargo, una matriz martensítica es Una mejor solución para la alta abrasión bajo presión. El tamaño de las fases duras (carburos, boruros) y su distribución en la matriz. tener una influencia directa en la resistencia del depósito a la abrasión. Por ejemplo, para el misma dureza, una superficie con carburos más grandes y muy espaciados tenderá a dar mejores resultados que uno con partículas más pequeñas 41 Para aplicaciones que involucran abrasión severa bajo impacto, un depósito que contiene Los carburos de titanio proporcionan la respuesta perfecta. La fina distribución regular de fases duras proporciona una excelente resistencia a tensiones combinadas 6.1.3 ALEACIÓN NO FERROSA, BASE DE COBALTO O NÍQUEL.  Aleación de base de cobalto Los metales de aportación a base de cobalto se alean principalmente con carbono, cromo y tungsteno, También a veces con níquel y molibdeno. Estas aleaciones son especialmente adecuadas para Aplicaciones que involucran altas temperaturas (hasta 800 ° C), conservando altas durezas tiempo extraordinario. El cromo proporciona una capa protectora y, por lo tanto, desempeña un papel antioxidante. Como en la aleación a base de hierro, el cromo, el tungsteno y el molibdeno se combinan con el carbono para crear carburos duros. Cuanto menor sea el contenido de carbono, mejor será la resistencia al agrietamiento. Un grado 21 STELLOY es en gran medida insensible a las grietas y ofrece buenas características de impacto. STELLOY 6, al ser más duro, ofrece una resistencia mejorada a la abrasión tanto en alta bajas temperaturas, pero es menos resistente a las grietas. FIGURA 31: Hierro fundido se cromo 42 Estas aleaciones son ideales para el desgaste causado por la fricción de metal a metal a altas temperaturas. y en presencia de abrasivos. Su bajo coeficiente de fricción y su autocontrol tendencia al pulido, los hace altamente resistentes a los arañazos y ayuda a mantener un Excelente calidad de superficie. Para evitar grietas, cualquier operación de soldadura con este tipo de metal de aporte requiere precalentamiento. En la mayoría de los casos, los metales de aporte STELLOY de grado 6 se sueldan utilizando una temperatura de precalentamiento de alrededor de 350 ° C, seguido de enfriamiento lento bajo temperatura aislamiento FIGURA 32: aleación de base cobalto  Aleación a base de níquel Las aleaciones de base de níquel más comúnmente utilizadas para revestimiento duro contienen cromo, boro y carbono. Contienen múltiples fases duras (cromo carburos y boruros) en una matriz de níquel-cromo. Esta estructura les proporciona buena resistencia a la oxidación (hasta ~ 950 ° C) y les permite mantener su dureza hasta 500 ° C. La resistencia a la abrasión baja o moderada es buena independientemente del proceso temperatura y mejora en proporción al contenido de carbono. Sin embargo, este tipo de aleación Ofrece poca resistencia a la abrasión intensa bajo presión. Además, abrasión severa combinado con fuertes impactos degradará la superficie. Estas aleaciones se utilizan principalmente para aplicaciones que involucran abrasión y corrosión en altas temperaturas: válvulas, asientos de válvulas o tornillos transportadores en espiral. La mesa de abajo muestra productos típicos de esta familia 45 FIGURA 36: recubriniento en inox 7. INFLUENCIA DE LA COMPOCICON QUIMICA DE LOS REVESTIMIENTOS 7.1. COMPOSICIÓN QUÍMICO DE LOS REVESTIMIENTOS DE ELECTRODO EN LA RESISTENCIA AL DESGASTE  El carbono es el principal elemento de endurecimiento y fortalecimiento en las aleaciones un generador de carburos que tiene el efecto de mejorar la resistencia al desgaste.  El molibdeno pertenece a la categoría de elementos que aumentan la resistencia y la resistencia a corrosión y, por lo tanto, se usa a menudo en aceros austeníticos de Cr- 46 Ni. Este elemento también se puede usar como estabilizador en Aceros austeníticos refractarios.  El vanadio es un generador de carburos y se usa para reducir la sensibilidad al sobrecalentamiento. Por lo tanto, Este elemento se encuentra a menudo en aceros de trabajo en caliente de alta velocidad.  El tungsteno es un poderoso generador de carburos muy duros. Este elemento aumenta la resistencia a altas temperaturas y, por lo tanto, se utiliza para aplicaciones de acero para herramientas.  El titanio se combina fácilmente con otros elementos como el oxígeno (efecto desoxidante) y el carbono. El carburo de titanio forma partículas finas, proporcionando una buena resistencia a los golpes externos.  El manganeso juega un papel importante al desoxidar y desulfurar el metal de soldadura. Cuando hay más del 12% de manganeso con un alto contenido de carbono, el depósito es austenítico, por lo tanto Proporciona una excelente resistencia a los golpes y al desgaste debido al endurecimiento del trabajo. Más del 18% de manganeso,  El níquel no es un formador de carburo. Mejora sustancialmente la resistencia al impacto en aceros de construcción. Cuando su contenido excede el 7% y hay un alto contenido de cromo, la estructura se convierte en austenítico  El cobalto promueve la resistencia al calor al desacelerar el crecimiento del grano. Además, proporciona excelente resistencia a la corrosión y erosión. Una variación de la superficie en la que se deposita el material de la superficie para reducir el desgaste causado por factores como el impacto, la erosión, el desgaste y la cavitación. Se utiliza para controlar el desgaste abrasivo en martillos de molienda, tornillos de extrusión, esquileos de corte, equipos de movimiento de tierras, molinos de bolas y piezas de trituración. También se usa para controlar el desgaste de los contactos deslizantes de metal a metal, como las válvulas de control y los cojinetes de alto rendimiento. 8. APLICACIÓN DE RECARGUES SUPERFICIALES El recargue es una forma de ofrecer una reparación y mantenimiento a máquinas, herramientas y piezas que pueden tener una segunda oportunidad de uso. 47 Generalmente se emplea en grandes superficies o piezas grandes, y es muy útil sobre aceros al manganeso y otros aceros aleados. Se emplea con corriente alterna o continua y los electrodos pueden ser sólidos para el SMAW o tubulares para el FCAW. El recargue duro está asociado a la maquinaria de movimiento de tierras, trituración de piedras y procesos industriales. ofrecido un tiempo de vida útil extra, sacándole más provecho a piezas y equipos y por lo tanto reduciendo costos, al sustituir ó aplazar la adquisición de un componente nuevo: En los rotores de molinos de impacto de plantas de agregados, en los adapters de los cubos de las retroexcavadoras, y palas mecánicas (recargue duro), en la recuperación de ejes desgastados de reductores, pasadores, en ejes que generalmente trabajan ejerciendo una aplicación en particular y en sus extremos están los puntos de apoyo (rodamientos), en piñones grandes de diente recto donde se facilita su mecanizado posterior sin grandes requerimientos, en poleas de aluminio de máquinas cortadoras de hilo (recargue suave), en porta cuchillas de las máquinas de hilo (recargue duro), recargue duro de cilindros de fresado de equipos de decapado de terreno entre otros. FIGURA 37: Cilindro de corte de una fresadora 50  Son desconocidos, son incompatibles con el material a ser depositado, hay poros, hay fisuras, está deformado o han sido endurecidos por el trabajo (desgaste por impacto).  La remoción deber ser efectuada por amolado y reparada la pieza de ser necesario.  Se requiere una buena base y para ello puede ser necesario remover las partes con signos de fatiga, puntos sobresalientes o irregularidades en la superficie.  Las fisuras en el metal base deben quitarse o profundizar hasta encontrar material firme y reconstruir usar electrodos compatibles. Si el metal base está rajado, ahondar hasta encontrar material firme, perforar los extremos de la fisura y rellenar.  Si la superficie ha trabajado al impacto, se debe quitar aproximadamente 3mm de la superficie antes de reconstruir (build up) y recargar. Una mala preparación del metal base puede provocar desprendimientos del aporte.  El metal base puede ser desconocido o contener elementos extraños (exceso de azufre) que afecte el porte de la aleación; esto se soluciona limpiando la superficie y aplicar un “enmantecado” o capa intermedia con un electrodo de baja aleación, básico (AWS E-7018) antes de aplicar la aleación de recargue. Los requerimientos de preparación son más estrictos cuándo se aplica recargue con soplete. 2.- Precalentamiento de la superficie Antes de efectuar el recargue, el soldador debe considerar el tamaño de la pieza, su forma, características, y el contenido del carbono equivalente ver fig 39 y uso. Sugerencias:  Aceros al manganeso; deben ser precalentados a 100ºC, pero NUNCA deben superar los 260 ºC. Temperaturas superiores (precalentamiento o interpase) provoca que los carburos de manganeso formen bordes de grano austenítico reduciendo la dureza del depósito. FIGURA 39: Ecuacion para el caculo del carbono equivalente 51  Hierro fundido; requiere temperatura de precalentamiento elevada. Un buen método práctico es calentar la pieza hasta lograr un rojo opaco.  Aceros al carbón y de baja aleación; en algunos casos el precalentamiento puede ser necesario para prevenir desprendimientos, fisuras en el metal base o bajo el cordón. 3.- Procedimiento de recargue  Para recargar con soplete, se recomienda usar exceso de acetileno. La cobertura externa debe ser tres veces mayor que el tamaño que el tamaño del cono interno.  Una llama carburante disminuye la temperatura de fusión de la superficie y protege el metal base del exceso de oxidación durante el proceso de recargue.  Esto es llamado “llama 3 X”, porque la flecha es 3 veces el tamaño del cono. Ver fotos.  Picos números 3 a 6 son utilizados dependiendo del diámetro de la varilla tubular y el tamaño de la pieza por recargar.  Aleaciones base níquel y/o carburos de tungsteno requieren llama neutral.  Lograr que la superficie “sude”, (rojo intenso) o sea el inicio de la fusión por el exceso de acetileno.  La llama debe formar un ángulo de 45º con la superficie de la pieza y la varilla también a 45º de la superficie, del lado opuesto.  La llama debe oscilar de lado a lado del material. La punta de la varilla no debe ser retirada o alejada durante el proceso de fusión. El procedimiento debe considerar el espesor requerido de recubrimiento para obtener la máxima resistencia al desgaste.  Posición de soldadura: o Posición horizontal o Aporte descendente, ángulo 15º, disminuye el espesor o Aporte ascendente, ángulo 15º, aumenta el espesor.  Espesor del material depositado: o Evitar el excesivo aporte de material de recargue, ello puede ocasionar fisuras o el desprendimiento en servicio. o Si se necesita un espesor excesivo, usar previamente un apropiado material de reconstrucción hasta alcanzar las dimensiones necesarias. 52 o Calentar las varillas tubulares durante más de una hora a 100 ºC para eliminar la presencia de humedad que puede provocar poros en el aporte.  Deformación: El calor generado por el proceso de aporte puede provocar la deformación de las piezas. Usar métodos apropiados de sujeción y soldadura. Aportar el material en forma alterna para evitar el sobrecalentamiento de un punto. 4.- Enfriamiento / post calentamiento Este es el mejor procedimiento de recargue para controlar la dilución del metal base porque la temperatura de llama de oxiacetileno es mucho menor que la del arco eléctrico, por ello la fusión de la varilla y el precalentamiento del metal base es fácilmente controlado. Procedimientos de enfriamiento: Aceros austeníticos; deben ser soldados con mínima temperatura entre los pases y el enfriamiento no es un factor para controlar. Aceros martensíticos, el objetivo es la completa formación de martensita u otra fase metalúrgica. Generalmente la pieza debe ser enfriada al aire a 120 ºC desde la temperatura de soldadura. Esto asegura lograr la estructura deseada y evita las fisuras. El hidrógeno siempre es un peligro potencial y por ello es aconsejable mantener la pieza a una temperatura de 120 ºC durante 2 o 3 horas, lo que permite al hidrógeno escapar y evitar la fragilización de la pieza. Postcalentamiento: Este término generalmente comprende aliviar las tensiones y el templado. Esto es realizado por debajo de las temperaturas críticas del material de aporte. El postcalentamiento usual es hecho a temperaturas entre 450 y 650 ºC. El tiempo y la temperatura apropiada varían de acuerdo con el resultado que se busca y generalmente se considera 1 hora por cada 2 cm de espesor. Mientras es posible observar una ligera disminución de la dureza (1 a 3 puntos de HRc), hay ocasiones donde se observa un aumento 55 amortiguación para materiales de mayor dureza, lo que evita, entre otros aspectos, que el material duro se desprenda, se raje o astille en el trabajo. La función del cojín o base amortiguadora puede explicarse en la forma siguiente:  No siempre un material de gran dureza (ejemplo el CITODUR 1000) se “adhiere” firmemente al metal base. Se requiere de un material de dureza intermedia que sirva de “amarre o eslabón” entre uno y otro, es decir entre el metal base y el material de recubrimiento de gran dureza, a fin de disminuir el efecto de dilución. De no ponerse el cojín amortiguador es muy posible, que el material de mayor dureza tenga tendencia a desprenderse antes o en el propio trabajo.  Tal como su nombre lo indica, “cojín o base amortiguadora” es el material de soldadura depositado entre el metal base y la capa de mayor dureza; tiende a absorber y amortiguar golpes, choques o impactos y que esta última capa estaría expuesta, evitándose así que el depósito de raje, astille o desprenda. Tratándose de piezas de acero al carbono o de baja aleación, como material de reconstrucción, que a la vez sirve de cojín o base amortiguadora, debe emplearse uno de los siguientes electrodos: TENACITO 80, UNIVERS CR o CITODUR 350 para piezas, que luego serán recubiertas con electrodos de una mayor dureza. Tratándose de aceros aleados, como en el caso de los aceros fundidos con alto manganeso, los electrodos recomendados como material de reconstrucción, y a la vez de “cojín o base amortiguadora”, son el INOX AW o el INOX 309 56  BIBLIOGRAFIA  https://www.cuarepoti.com.ar/web-es/aplicaciones-2.html  http://www.alexandersaavedra.com/2010/03/recargues-superficiales-por-arco- con.html  http://www.fer-weld.com.ar/electrodos_de_recargue_duros.htm  http://www.alexandersaavedra.com/2010/03/recargues-superficiales-por-arco- con.html  Miller (2016) Preguntas frecuentes acerca de soldaduras de blindaje-Hardfacing  Recuperado de:http://www.hardfacetechnologies.com/postle_hft_sp/pdfs/faq-es- web.pdf  Bastien Gerard 2016, Fundamentos de Hardefacing por arco eléctrico.Recuperado de: https://www.mdpi.com/2075-4701/9/2/244/pdf  ASM - American Society for Materials. (1992). ASM Handbook Vol. 18 - Friction, Lubrication, and Wear Technology.  Sakihama Uehara, J. L. (2006). 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