2014-04-25

Análisis de material en polvo para asientos de válvulas en motores Diesel

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http://hdl.handle.net/10614/5858
Title: Análisis de material en polvo para asientos de válvulas en motores Diesel
Authors: Alba De Sánchez, Nelly Cecilia, director
Keywords: Ingeniería Mecánica
Motores diesel
Metalurgia de polvos
Fricción (Mecánica)
Diesel motor
Powder metallurgy
Friction
Issue Date: 25-Apr-2014
Publisher: Universidad Autónoma de Occidente
Abstract: Este trabajo de grado hace parte del proyecto macro titulado: Producción y caracterización de aleaciones de hierro grafitado y acero aleado obtenidas por aleamiento mecánico, realizado entre el grupo GCIM de la Universidad Autónoma de Occidente y la empresa MVM. En esta empresa producían los asientos de válvulas para motores Diesel, con un acero aleado pulvimetalúrgico, pero al colocarlos en funcionamiento en el motor, presentaban perdida de estabilidad dimensional, ocasionando que el asiento se saliera de la culata, debido a una reducción en el ajuste, este fenómeno se presentaba al disminuir la temperatura del motor, causando daños al encenderlo nuevamente. El objetivo de esta investigación se basó en caracterizar y seleccionar la aleación de acero pulvimetalúrgico que cumpliera con las especificaciones para fabricar asientos de válvulas para este tipo de motores. Se analizaron tres tipos de materiales en polvo: acero aleado, acero M2 y acero M3. Los materiales seleccionados tenían diferentes composiciones, de alto contenido en carbono, cromo, molibdeno y tungsteno, obtenidas mediante dos procesos diferentes: mezclado y pre-aleado. Se realizó microscopía óptica, donde se caracterizó la microestructura y el porcentaje de porosidad en área del material, además microscopia electrónica de barrido SEM, para analizar el mecanismo de desgaste, se determinó la dureza de los materiales en las piezas producidas, como parámetro de comparación con los asientos de válvulas para motores diesel del mercado automotriz y se evaluó el desgaste de los asientos por la prueba Pin on disk, para analizar la perdida de material y obtener el coeficiente de fricción. Por último se determinó la estabilidad dimensional para cada uno de los asientos de válvulas con las diferentes aleaciones suministradas por la empresa MVM. Se simuló una culata a la que se le colocaron los asientos y se le sometió a diferentes temperaturas similares a las de los motores diésel, para determinar el material apropiado que cumpliera los requerimientos de funcionamiento de estos. De acuerdo a los resultados obtenidos en cada una de las pruebas que se realizaron a los materiales pulvimetalúrgicos acero aleado, M2 y M3, se puede decir que el acero M3 sinterizado, cumple con todas las exigencias requeridas para fabricar los asientos de válvula para motores diésel. Se encontró que el acero M3 y M2 presentaron alta estabilidad dimensional al someterlo a la prueba. Con esta investigación, la empresa MVM ha incrementado su productividad y competencia ante otras empresas que realizan mediante diferentes procesos de fabricación el mismo tipo de piezas. 16 Palabras claves: acero pulvimetalúrgico, coeficiente de fricción, dureza, mezclado, motores Diesel, pérdida de estabilidad dimensional, pre-aleado
URI: http://hdl.handle.net/10614/5858
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