Papers by HERNAN GABRIEL SVOBODA
Mecánica Computacional, Nov 17, 2019
Palabras clave: Soldadura por Fricción y Agitación; Modelado Numérico; CFD; Aleación de Aluminio;... more Palabras clave: Soldadura por Fricción y Agitación; Modelado Numérico; CFD; Aleación de Aluminio; Flujo Plástico Resumen. En el presente trabajo se desarrolló un modelo por Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) que considera el fenómeno de arrastre de forma volumétrica. Para el ajuste se utilizaron ciclos térmicos experimentales de trabajos anteriores, basados en uniones soldadas a tope por este método de chapa de AA5052 de 3 mm de espesor. Se obtiene muy buena relación entre los ciclos térmicos del modelo y los medidos, así como de las macrografías con la zona agitada propuesta por el modelo. El calor por arrastre es predominante en toda las condiciones y respecto del calor total su contribución varía del 70 % al 95 % aproximadamente para condiciones extremas. Se modificaron las condiciones de ablandamiento del material por temperatura y el deslizamiento entre la chapa-herramienta, y se evaluó su influencia en la generación de calor, resultando en variaciones de hasta el 15 % y un 45 % respectivamente para condiciones extremas, lo cual hace a ambos fenómenos de suma importancia en el modelado de este proceso.
This paper analyses the effects of post-welding heat treatment on the tribological response of we... more This paper analyses the effects of post-welding heat treatment on the tribological response of weld metals for hardfacing. Applied load in wear tests was also studied. The deposit was a martensitic steel obtained with a gas metal arc welding metal-cored wire under gas shielding of Ar-2% CO2 and 2 kJ /mm of heat input. Cross sections were obtained from the welded coupon and subjected at 550°C for 2h. These samples, together with the as-welded (AW) specimens, constituted the system under study. Cross sections were also extracted for both conditions for determination of chemical composition, microstructure characterisation, microhardness measurements in addition to friction and metal-metal wear tests in pure sliding at 500, 1250 and 2000 N of applied load. A microstructure composed of martensite and retained austenite was observed for both conditions. The AW sample presented 16% of retained austenite, whereas the heat-treated one presented 8%. Heat-treated coupons showed secondary hardening associated with precipitation phenomena. In the specimens tested at 500 and 1250 N, the wear mechanism was oxidative and the AW specimens presented higher wear resistance and higher friction coefficient. On the contrary, the wear regimen of the samples tested at 2000 N was severe, with the heat-treated ones more wear resistant with a higher friction coefficient.Fil: Gualco, Agustín. Universidad Nacional de Lomas de Zamora. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Svoboda, Hernán Gabriel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Surian, Estela Silvia. Universidad Nacional de Lomas de Zamora. Facultad de Ingeniería; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Nicolás; ArgentinaFil: de Vedia, Luis Alberto. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; Argentin
En este trabajo se estudió el efecto del tratamiento térmico y la velocidad de ensayo sobre el co... more En este trabajo se estudió el efecto del tratamiento térmico y la velocidad de ensayo sobre el comportamiento al desgaste del metal de soldadura correspondiente a un acero martensítico para herramientas (aleado al Cr, Mn, Mo, V y W), depositado por soldadura semiautomática con un calor aportado de 2 kJ/mm y bajo protección gaseosa de Ar-2%CO2. Del cupón soldado se extrajo un corte transversal al que se le realizó un tratamiento térmico a 550 °C durante 2 horas; esta muestra y una no tratada térmicamente, "como soldada", constituyeron las dos condiciones analizadas. Sobre las muestras extraídas se efectuaron la determinación de la composición química, la caracterización microestructural, la medición de dureza y los ensayos de desgaste en condición de deslizamiento puro bajo una carga aplicada de 2000 N y con dos velocidades: 190 y 380 rpm. La microestructura estuvo constituida principalmente por martensita y una fracción de austenita retenida para ambas condiciones. La muestra como soldada presentó 16 % de austenita retenida mientras que la tratada térmicamente 8%; esta última mostró endurecimiento secundario. La dureza en la superficie de desgaste promedió los 900 HV. Los mecanismos de desgaste observados fueron oxidación y extrusión, con elevada deformación plástica.
Mecánica Computacional, Nov 19, 2019
Resumen. En el presente trabajo se desarrolló un modelo FEM para el proceso de Soldadura por Fric... more Resumen. En el presente trabajo se desarrolló un modelo FEM para el proceso de Soldadura por Fricción y Agitación por punto (FSSW) utilizando el método Lagrangiano Euleriano ALE. Se consideraron dos geometrías de herramienta, pin y pinless, una condición de soldadura para la primera, y dos para la segunda que equivalen a la indentación de hombro y pin de la primera herramienta. Estas condiciones fueron resueltas y comparadas con resultados experimentales de trabajos anteriores, que consisten en uniones disimilares realizadas por este métodos de chapa a solape de Aleación de Aluminio AA5052 de 1mm de espesor con chapa de 0,65mm de espesor de acero de bajo carbono. Se compararon temperaturas, desplazamientos y deformaciones. El modelo verifica que la herramienta pinless produce desplazamientos y deformaciones excesivas en la chapa superior y menor sección efectiva de unión respecto a la herramienta pin para granden indentaciones, respecto de la herramienta con pin. El modelo predice muy bien la zona agitada para ambas herramientas, así como la forma de la carga axial. Se observa que el calor total máximo en unos 3 segundos se encuentra entre 8 y 1, 8KW para diferentes condiciones de soldadura y el mecanismo de fricción es considerablemente mayor que el de deformación plástica.
Fil: Zappa Maidana, Norberto Sebastian. Universidad Nacional de Lomas de Zamora; Argentina. Conse... more Fil: Zappa Maidana, Norberto Sebastian. Universidad Nacional de Lomas de Zamora; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologias y Ciencias de la Ingenieria "Hilario Fernandez Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingenieria. Instituto de Tecnologias y Ciencias de la Ingenieria ; Argentina
Revista De Metalurgia, Mar 22, 2017
RESUMEN: En los últimos años, dentro de a la industria automotriz, se busca introducir partes de ... more RESUMEN: En los últimos años, dentro de a la industria automotriz, se busca introducir partes de aluminio en reemplazo de componentes de acero para la disminución en peso de los vehículos. Estas piezas deben ser unidas entre sí, por ejemplo, mediante soldadura. El proceso de soldadura más utilizado dentro de la industria automotriz es la soldadura de punto por resistencia (RSW). Sin embargo, la soldadura RSW de aleaciones de aluminio presenta desventajas importantes. Dentro de este contexto se ha desarrollado una variante del proceso de soldadura por Fricción Agitación denominado Soldadura de Punto por Fricción Agitación (FSSW), el cual presenta un fuerte interés en relación a la soldadura de aleaciones de aluminio y de materiales disímiles en chapas finas. Los parámetros de soldadura afectan a las características de las juntas obtenidas. Sin embargo, es escasa la información disponible sobre la influencia de estos sobre las características de la unión, en particular para juntas disimilares y en chapa fina. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la velocidad de rotación y la profundidad de indentación de la herramienta sobre las características de uniones disimilares soldadas por FSSW. Uniones soldadas sin defectos pudieron obtenerse con propiedades mecánicas superiores a lo que se reporta hasta el momento. La carga de rotura máxima fue de 5800 N. La longitud efectiva de unión aumentó con la indentación de la herramienta, mientras que la carga de rotura aumenta y luego disminuye. Finalmente, al soldar con 1200 RPM las propiedades mecánicas de las uniones disminuyeron, respecto a lo obtenido con 680 y 903 RPM.
Forces in mechanics, Feb 1, 2022
Procedia Materials Science, 2012
Welding International, Feb 6, 2016
Resumen Recientemente se han fabricado modernos alambres tubulares utilizados con el proceso de s... more Resumen Recientemente se han fabricado modernos alambres tubulares utilizados con el proceso de soldadura semiautomática bajo protección gaseosa y sin ella, que depositan aleaciones base Fe nanoestructurados, con alta resistencia al desgaste abrasivo, para aplicaciones de recargue. La información respecto de estos nuevos consumibles es escasa, en especial sobre el efecto que los parámetros de soldadura utilizados (calor aportado, gas de protección, voltaje de trabajo, intensidad de corriente, etc.) tienen sobre el depósito, su microestructura y por consiguiente su comportamiento frente al desgaste. Por tal motivo, en el presente trabajo se estudió el efecto del aporte térmico (tensión, corriente y velocidad de soldadura) sobre el depósito nanoestructurado base hierro, obtenido por FCAW sin protección gaseosa; este trabajo es continuación de otro en el que se estudió el mismo consumible soldado bajo protección gaseosa. Se soldaron muestras con aportes térmicos de entre 0,5 y 3,5 kJ/mm. Se realizó el relevamiento dimensional de los cordones, se analizó la composición química y la microestructura usando microscopías óptica y electrónica de barrido y difracción de rayos X. También se midieron la microdureza del depósito, el tamaño de cristalita y el grado de dilución. Se observó una gran influencia de las condiciones de proceso sobre la geometría del cordón y la microestructura. La operatividad de este consumible, soldado sin protección gaseosa fue muy buena.
Key Engineering Materials, Jul 1, 2019
NiCrBSi coatings were produce by Flame Spray on a carbon steel substrate. The “as spray” coatings... more NiCrBSi coatings were produce by Flame Spray on a carbon steel substrate. The “as spray” coatings were refused by means of Pulsed Gas Tungsten Arc Welding (GTAW-P) process, following different patterns and welding procedure, with objective of optimize the coating characteristics and productivity. The patterns evaluated were oscillated triangular (OT) and oscillated sinusoidal (OS). Travel speed and workpiece-electrode distance were also analyzed. On each obtained sample the surface appearance, macro and microstructure on transverse cuts were evaluated, determining penetration, dilution and level of defects, among others features. Microhardness profiles and adherence were also evaluated. The OS pattern show a more uniform profile of the refused thickness, with less dilution with the base material. Travel speed and workpiece-electrode distance have both significant effect on the volume of refused material, affecting dilution and consequently the resultant coating hardness.
Materia-rio De Janeiro, 2018
La superplasticidad está caracterizada por una extensa deformación plástica previa a la fractura,... more La superplasticidad está caracterizada por una extensa deformación plástica previa a la fractura, generalmente a elevada temperatura. En el modo de superplasticidad por estructura fina, el deslizamiento de fronteras de grano es el mecanismo que controla la deformación superplástica. Para lograr esta estructura de grano fino se puede utilizar algún proceso que introduzca una deformación plástica severa, como el Procesamiento por Fricción Agitación (FSP). Sin embargo, se debe tener en cuenta la estabilidad térmica de la estructura obtenida, la cual está asociada a la capacidad que tiene la misma de soportar calentamientos sin que se produzca crecimiento anormal de grano. Por otra parte, el interés por obtener estructuras más livianas en la industria del transporte ha promovido a la incorporación de las aleaciones de magnesio. El objetivo de este trabajo es analizar la estabilidad térmica de una aleación de magnesio AZ31 procesada por fricción agitación. A partir de un lingote de AZ31 se obtuvieron chapas de 3 mm de espesor en condición inicial "as cast". Estas chapas fueron procesadas por fricción agitación bajo condiciones de procesamiento determinadas. Sobre muestras procesadas se realizaron tratamientos térmicos a 300, 350, 400 y 450 C por un tiempo de 10, 30 y 60 minutos. Estas 12 condiciones más el material base y el material "como procesado" fueron preparadas para observación metalográfica, obteniéndose el tamaño de grano promedio así como la distribución de tamaño de grano. Asimismo, se determinaron perfiles de microdureza Vickers en cada una de las muestras analizadas. Se evalúa la cinética del crecimiento de grano en función de la temperatura y el tiempo, siendo estos resultados de gran utilidad para el análisis del comportamiento superplástico de estas muestras procesadas en futuros trabajos. Palabras clave: aleaciones de magnesio, Procesamiento por Fricción-Agitación (FSP), estabilidad térmica, tamaño de grano.
Welding International, Mar 18, 2015
In the last few years, several welding consumables have been developed that deposit hard iron-bas... more In the last few years, several welding consumables have been developed that deposit hard iron-based nanostructured alloy coverings with high resistance to abrasive wear. The erosive and abrasive wear resistances are mainly controlled by the chemical composition and the microstructure. In turn, the microstructure of the deposited metal can show variations with the used welding procedure, particularly in relation to the heat input. The operating parameters that define the heat input (voltage, current and welding speed) affect aspects such as bead geometry (wide, penetration and reinforcement) and dilution with the base material. The purpose of this article is to study the effect of heat input on the geometric characteristics of the bead, the dilution and the microstructural evolution of a nanostructured iron-based alloy deposited by FCAW. Several samples with heat input between 0.5 and 3.5 kJ/mm were welded. A dimensional study was carried out for each welded coupon, the chemical composition was analysed and the microstructure was characterized using optical and electronic scanning microscopy and X-ray diffraction. Microhardness, crystallite size and degree of dilution were also measured. Great influence in these conditions in the process was observed about the geometry of the bead. The dilution varied between 30% and 40%; microhardness of the deposit was found between 800 and 870 HV1, and the size of the crystallite varies between 105 and 130 nm, depending on process variables used. The highest hardnesses and the lowest crystallite sizes were obtained with the lowest heat input, associated with a lower dilution.
Materials Research-ibero-american Journal of Materials, 2019
New nanostructured Fe-(Nb,Cr)-(C,B) multicomponent alloys have been developed for hardfacing appl... more New nanostructured Fe-(Nb,Cr)-(C,B) multicomponent alloys have been developed for hardfacing application. They have better wear resistance than traditional Fe-Cr-C alloys. The nanoalpha-Fe, eutectic and hard carboborides phases of the weld metal usually show variations with the welding procedure. 6 test samples with different heat input were welded. It was observed that the percentage of eutectic phase and the distance between carboborides increased for the high heat input. Microhardness of eutectic phases showed a linear relationship with the spacing. Samples with high percentage of alpha-Fe phases showed a severe plastic deformation. Wear resistance was optimal for thinner eutectics phases. The presence of needles carboborides improved wear resistance.
International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, Apr 1, 2020
Abstract The optimization of the tribological properties of the surfaces by means of hardfacing t... more Abstract The optimization of the tribological properties of the surfaces by means of hardfacing techniques has made great progress in the metallurgical field in recent times. Alloys of the Fe-Cr-C and Fe-C-B type present excellent wear performance under severe conditions, where the incorporation of Nb, Mo and W improves the performance of severe abrasive wear. In this context, new semi-automatic welding consumables have been designed that deposit iron base material of high alloy, with complex carboborides of W, Mo and Cr which present very high hardness and resistant to abrasive wear. The purpose of this work was to compare microstructural variations coupons welded with one or two layers, with or without shielding gas. The chemical composition was measured on each coupon, the microstructure was characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Dilution percentage was determined and Vickers microhardness profiles (HV2) were made on the different phases (HV0.025). It was found that the dilution with and without shielding gas were 26% and 19%. The hardness was 960 and 1100 HV2. An increase in hardness was observed in the recrystallized areas, as well as a higher percentage of carboborides in the last bead.
Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales, Jun 14, 2016
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Papers by HERNAN GABRIEL SVOBODA
Palabras clave: Ancla – Siglo XVIII – Arqueometría – Metalografía – Análisis químico"