ES2642897T3

ES2642897T3 - Método de cuerpos sinterizados para endurecimiento de superficies usando vibraciones

Info

Publication number: ES2642897T3
Application number: ES13714867.2T
Authority: ES
Inventors: Michael Carpenter; Sarah Geoghegan; Eugene Keown; Jane Smith
Original assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2017-11-20
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: EP2638992A1; ES2759537T3; US20150098855A1; AU2013231455B2; US10226819B2; WO2013135555A1; CN104203458A; AU2013231455A1; EP2825338B1; CA2864636C; CA2864636A1; EP2638992B1; EP2825338A1

Description

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DESCRIPCION

Metodo de cuerpos sinterizados para endurecimiento de superficies usando vibraciones Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un metodo de endurecimiento de superficies de una pluralidad de cuerpos sinterizados que comprenden una fase dura y una fase de aglutinante, en donde dicho metodo comprende las etapas de colocacion de los cuerpos en un recipiente y, asf, la formacion de un sistema definido por el recipiente y los cuerpos dentro, haciendo que los cuerpos se muevan y colisionen entre sf y con las paredes internas del recipiente.

Antecedentes

Los componentes hechos de un material sinterizado que comprende una fase dura y una fase de aglutinante se usan en un amplio rango de aplicaciones, por ejemplo, en componentes sometidos a desgaste extremo en condiciones abrasivas. En la industria petrolera, de gas y minena, es un material comunmente usado en varios componentes importantes, desde brocas de perforacion hasta piezas de desgaste generales. Las propiedades de los materiales mas importantes de tales componentes son una combinacion de alta dureza de superficie y alta firmeza. Con preferencia, la superficie exterior muestra una alta dureza para combatir el desgaste por abrasion y el nucleo del cuerpo muestra alta firmeza para resistir el dano por impacto.

El carburo cementado es un ejemplo de tal material que comprende partfculas de carburo de tungsteno en una fase de aglutinante normalmente de cobalto y/o mquel. La fabricacion comprende normalmente las etapas de mezcla y molienda humeda de polvos de WC y Co en una suspension, secado por pulverizacion de la suspension y compresion de cuerpos del polvo secado por pulverizacion en una forma deseada. Los cuerpos comprimidos se sinterizan para formar cuerpos densos de carburo cementado. Los cuerpos sinterizados, debido a tolerancias dimensionales, se pueden moler o mecanizar en sus dimensiones finales.

La superficie de un cuerpo de carburo cementado sinterizado se puede tratar por medio de un metodo de endurecimiento de superficies para mejorar la resistencia del cuerpo al desgaste. Tradicionalmente, este tratamiento de superficie se aplica, por ejemplo, por medio de tratamiento en tambor por vibracion, en tambor centnfugo o chorro de granallas. Otro ejemplo de un metodo de tratamiento de superficies es en cascada, descrito en los documentos US 2005/0053511 y US 2010/0075122.

Ademas, el documento JP2002079452 describe un metodo de achaflanado para aleacion de tierras raras usando un medio como un metodo de pulido en barril. El metodo consiste en hacer vibrar un recipiente vibratorio para pulir la aleacion de tierras raras.

Estos tratamientos de endurecimiento de superficies conocidos se basan en el impacto mecanico o la deformacion de la superficie exterior del cuerpo, de modo tal que se forma una zona de endurecimiento mecanico o endurecimiento de trabajo en y justo por debajo de la superficie. Durante la deformacion, las dislocaciones se mueven en el material y se forman nuevas dislocaciones y las dislocaciones se bloquean entre sf, mientras se logra un incremento de la dureza.

Compendio

Es un objeto de la presente invencion proporcionar un metodo de endurecimiento de superficies de cuerpos sinterizados que comprenden una fase dura y una fase de aglutinante, cuyo metodo es mas eficaz en cuanto a tiempo y energfa que la tecnica anterior. Otro objeto consiste en proporcionar un metodo de endurecimiento de superficies que proporciona una zona superficial con un mayor nivel de dureza que la tecnica anterior. Otro objeto mas consiste en proporcionar un metodo de endurecimiento de superficies que proporciona un incremento de la dureza a una mayor profundidad por debajo de la superficie del cuerpo en comparacion con la tecnica anterior. Otro objeto mas consiste en proporcionar una mayor firmeza en comparacion con la tecnica anterior.

Estos objetos se logran por medio de un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 y un cuerpo fabricado de acuerdo con el metodo. Las realizaciones preferidas se revelan en las reivindicaciones dependientes.

La presente invencion se refiere a un metodo de endurecimiento de superficies de una pluralidad de cuerpos sinterizados que comprenden una fase dura y una fase de aglutinante. El metodo comprende las etapas de: colocacion de los cuerpos en un recipiente y, asf, formacion de un sistema que comprende el recipiente y los cuerpos dentro, haciendo que los cuerpos se muevan y colisionen entre sf y con las paredes internas del recipiente haciendo vibrar el recipiente utilizando una frecuencia de resonancia mecanica del sistema.

Una ventaja con el metodo de acuerdo con la presente invencion es el corto tiempo de tratamiento requerido para lograr un efecto de endurecimiento de superficies. Otra ventaja consiste en que el metodo da como resultado un mayor incremento de la dureza y a una mayor profundidad que los metodos previamente conocidos. Por otra parte, la utilizacion de la frecuencia de resonancia del sistema da la ventaja de que el consumo de energfa es bajo.

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El cuerpo obtenido puede ser de cualquier forma, por ejemplo, en forma de un inserto de broca de perforacion.

El recipiente se dispone para encerrar los cuerpos por tratar. El recipiente comprende paredes y preferentemente una abertura dosificable a traves de la cual se pueden cargar los cuerpos antes del tratamiento y descargar despues del tratamiento. El recipiente puede ser, por ejemplo, de una forma cilmdrica con una base cerrada y una tapa cerrable. La tapa cerrable se abre durante la carga de los cuerpos en el recipiente y se cierra durante el metodo de endurecimiento de superficies. El recipiente se puede equipar con un recubrimiento en sus paredes internas, hechas de un material que, por ejemplo, hace las colisiones entre los cuerpos y las paredes del recipiente mas elasticas. Un recubrimiento se puede hacer, por ejemplo, de un material polimerico o de otro material apropiado, por ejemplo, material de acero.

El sistema definido por el recipiente y los cuerpos dentro puede comprender cuerpos de diferente forma o tamano y tambien puede comprender un medio que rodea los cuerpos durante el tratamiento, como un gas o un lfquido.

Los cuerpos se pueden disponer de modo tal que se puedan mover libremente durante el tratamiento. Alternativamente, algunos cuerpos se pueden fijar a una pared del recipiente y algunos cuerpos se pueden mover libremente durante el tratamiento, donde los cuerpos fijos se pueden tratar solo en areas seleccionadas.

La cantidad apropiada de cuerpos en el recipiente durante un tratamiento ha de ser adaptada por el experto en la tecnica. Un recipiente grande en un equipo mas grande puede procesar de hecho una mayor cantidad de cuerpos en comparacion con un recipiente pequeno en un equipo mas pequeno. El equipo se disena preferentemente para una carga espedfica y preferentemente no se sobrecarga. El volumen libre en el recipiente necesita ser suficientemente grande para dar espacio a los cuerpos para acelerarse antes de una colision. Si estan presentes muy pocos cuerpos en el recipiente durante el tratamiento, este se vuelve menos eficaz en tiempo debido a que la frecuencia de colision se vuelve menor y el rendimiento es menor. Demasiados cuerpos en el recipiente daran como resultado un proceso menos eficaz debido a una longitud media corta de la trayectoria de aceleracion. Si cada cuerpo solo se puede acelerar una distancia muy corta, la energfa de cada colision sera relativamente baja. Cuerpos mas grandes necesitan un recipiente mas grande. La carga de trabajo se optimiza preferentemente a la capacidad del sistema.

Una resonancia mecanica, tambien denominada vibracion natural o autooscilacion, es un fenomeno general de un sistema vibratorio, donde la amplitud de la vibracion se vuelve significativamente amplificada a una frecuencia de resonancia. A la frecuencia de resonancia, incluso una fuerza motriz debil aplicada al sistema puede proporcionar una gran amplitud y, asf, una alta aceleracion del sistema. El nivel de amplificacion depende de la frecuencia y alcanza un maximo cuando la frecuencia esta cerca o es igual a la frecuencia natural de los sistemas no sostenidos. Sin embargo, se evitan normalmente las resonancias mecanicas, dado que, con la resonancia, se puede transferir mucha energfa por la fuerza motriz al sistema vibratorio, donde se producen normalmente danos o una perturbacion en la operacion.

En el metodo de acuerdo con la presente invencion, la resonancia mecanica se utiliza, por otro lado, para poner el sistema en un modo de vibracion de energfa muy eficaz. El sistema es forzado a que vibre a una frecuencia de o cerca de su frecuencia de resonancia. Esto es ventajoso porque los cuerpos dentro del recipiente son influenciados por las vibraciones de modo que se muevan y colisionen entre sf con alta energfa y alta aceleracion. Con la frase “utilizando la frecuencia de resonancia mecanica del sistema”, se entiende que el sistema vibra a una frecuencia cercana a la frecuencia de resonancia mecanica del sistema. Con una frecuencia cercana a la frecuencia de resonancia, se entiende dentro de +/- 0,05 Hz.

Para enfatizar esto, el recipiente se conecta preferentemente con al menos un resorte y al menos un miembro de control. Esto es ventajoso porque las vibraciones se pueden aislar en el sistema definido por el recipiente y, asf, el metodo se puede mantener relativamente estable y controlado. El recipiente tambien se equipa preferentemente con un sensor para medir de modo continuo la aceleracion y controlar que se alcance la frecuencia de resonancia. En una realizacion de la presente invencion, se halla la frecuencia de resonancia por aumento o disminucion continua de la frecuencia y medicion de la aceleracion, donde se halla la frecuencia de resonancia mecanica para el sistema de vibracion. En otra realizacion de la presente invencion, la frecuencia de resonancia se predefine, por ejemplo, en base a experimentos previos y el peso total de los cuerpos cargados en el recipiente.

El metodo de endurecimiento de superficies de acuerdo con la presente invencion se puede llevar a cabo en un aparato mezclador acustico resonante. Los mezcladores acusticos son conocidos de la tecnica, ver, por ejemplo, el documento WO 2008/088321 y el documento US 7.188.993. Estos mezcladores usan energfa del sonido de baja frecuencia, alta intensidad para el mezclado.

El cuerpo sinterizado se puede hacer, por ejemplo, de un cermet o un carburo cementado. Por ejemplo, un cermet a base de TiCN puede comprender el 3-30 % en peso de una fase de aglutinante compuesta principalmente por Co y/o Ni, tambien puede incluir Mo y siendo el equilibrio sustancialmente una fase dura e impurezas inevitables. En el cermet a base de TiCN, la fase dura esta compuesta principalmente por carburo de titanio, nitruro y/o carbonitruro, pero tambien puede incluir (Ti,Ta)(C,N), (Ti,W)(C,N), (Ti,Ta)(C,N) y/o (Ti,Ta, W)(C,N).

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En una realizacion de la presente invencion, los cuerpos sinterizados se hacen de carburo cementado. El material de carburo cementado puede comprender, por ejemplo, el 3-20 % en peso de fase de aglutinante de Co y/o Ni y la restante fase dura, de granos de WC. El tamano de grano de los granos de WC puede ser cualquiera. En una realizacion, el tamano medio de WC es preferentemente de 1-8 pm medido usando el metodo de interceptacion lineal. En una realizacion, el tamano de grano medio de WC esta preferentemente por debajo de 1 pm medido usando el metodo de interceptacion lineal. El carburo cementado tambien puede comprender constituyentes duros seleccionados de boruros, carburos, nitruros o carbonitruros de metales de los grupos 4, 5 o 6 de la tabla periodica, con preferencia, tungsteno, titanio, tantalio, niobio, cromo y vanadio. El tamano del grano de los constituyentes duros puede tener un tamano medio de menos de 1 pm y hasta 8 pm, segun el grado de aplicacion.

En una realizacion de la presente invencion, el recipiente vibra con vibraciones uniaxiales.

En una realizacion de la presente invencion, los movimientos de los cuerpos se originan a partir de las vibraciones uniaxiales. Esto es diferente de tratamiento en tambor rotativo tradicional y el tratamiento en cascada, donde los cuerpos obtienen sus movimientos de un movimiento radial.

En una realizacion de la presente invencion, las vibraciones son vibraciones acusticas. Se utilizan ondas acusticas para poner el sistema en condicion resonante. Las frecuencias acusticas se consideran dentro del intervalo de 2020000 Hz. En otra realizacion de la presente invencion, las vibraciones tienen una frecuencia de 20-80 Hz, con preferencia, de 50-70 Hz.

El recipiente vibra con vibraciones que tienen una aceleracion de 30-100 G, con preferencia, de 30-50 G, con maxima preferencia, de 40 G, donde 1G = 9,81 m/s2. La aceleracion aplicada afecta los cuerpos y establece la intensidad de la colision. Una aceleracion demasiado alta afectara los cuerpos en forma negativa debido a un mayor riesgo de dano en la superficie y grietas y desgaste de la superficie. Una aceleracion demasiado baja llevara a un metodo de endurecimiento de superficies menos eficaz con respecto a la profundidad por debajo de la superficie y el nivel de dureza alcanzada de endurecimiento del trabajo. Con una aceleracion establecida a valores relativamente bajos, el metodo de acuerdo con la presente invencion lograra un resultado de endurecimiento de superficies similar a un metodo de endurecimiento estandar como, por ejemplo, tratamiento en tambor. De modo alternativo, la aceleracion se puede fijar a mayores valores, donde el metodo de acuerdo con la presente invencion puede lograr un resultado de endurecimiento de superficies similar a un metodo de endurecimiento estandar, pero en un tiempo mas reducido.

La cantidad de energfa aplicada necesaria para alcanzar un efecto suficiente depende del sistema y la amortiguacion interna como perdidas debidas a colisiones no elasticas dentro del recipiente y cualquier amortiguacion externa como perdidas en resortes o elementos de amortiguacion unidos al exterior del recipiente.

En una realizacion de la presente invencion, el volumen de cada cuerpo es de mas de 100 mm3. En otra realizacion de la presente invencion, el peso de cada cuerpo es de mas de 0,01 kg. Un valor demasiado bajo de la masa y el volumen dara como resultado una aceleracion insuficiente de los cuerpos, con lo cual el endurecimiento del trabajo sera menos pronunciado.

En una realizacion de la presente invencion, el metodo se usa para el endurecimiento de superficies de cuerpos de carburo cementados para aplicaciones en petroleo, gas o minena.

En una realizacion de la presente invencion, los cuerpos son insertos de brocas de perforacion. Las brocas de perforacion se usan comunmente en las perforaciones de rocas u otros materiales muy duros y quebradizos.

La presente descripcion tambien revela un cuerpo sinterizado, que comprende una fase dura y una fase de aglutinante, tratado por medio del metodo revelado con anterioridad.

En una realizacion, el cuerpo sinterizado muestra una dureza de una primera zona superficial que es de mas del 4 % mayor que una dureza de una zona a granel, en donde la primera zona superficial se extiende desde la superficie del cuerpo y 1 mm por debajo de la superficie en el cuerpo y la zona a granel se extiende desde 5 mm por debajo de la superficie y en el cuerpo, dentro de dicha primera zona superficial. Una ventaja con ello es una mayor resistencia al desgaste.

En una realizacion, el cuerpo sinterizado muestra una dureza de una segunda zona superficial que es mas del 1,5% mayor que la dureza de una zona a granel, en donde la segunda zona superficial se extiende desde la superficie del cuerpo y 5 mm por debajo de la superficie en el cuerpo y la zona a granel se extiende en el cuerpo, dentro de dicha segunda zona superficial. Una ventaja con ello es una mayor resistencia al desgaste.

Otros objetos, ventajas y nuevas caractensticas de la invencion se volveran obvios a partir de la siguiente descripcion detallada de la invencion cuando se considera junto con los dibujos acompanantes y las reivindicaciones.

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Breve descripcion de los dibujos

Ahora se describiran realizaciones de la invencion con referencia a los dibujos acompanantes, en donde:

Fig. 1 es un dibujo de un inserto de broca de perforacion,

Fig. 2 es un grafico de la dureza en funcion de la profundidad de acuerdo con el Ejemplo 5.

Descripcion detallada

A continuacion, el Ejemplo 1 revela muestras antes de cualquier tratamiento de endurecimiento de superficies, el Ejemplo 2 describe un ejemplo de un metodo de acuerdo con una realizacion de la invencion y los Ejemplos 3 y 4 describen un tratamiento en tambor y un tratamiento en tambor con gran energfa conocidos en la tecnica. El Ejemplo 5 revela los resultados de los ensayos de dureza en funcion de las profundidades para las muestras tratadas de acuerdo con la invencion en comparacion con el tratamiento de la tecnica anterior y el Ejemplo 6 revela los resultados de los ensayos de firmeza. El Ejemplo 7 revela un ensayo de aplastamiento realizado en muestras tratadas de acuerdo con la invencion en comparacion con muestras tratadas de acuerdo con tratamientos de la tecnica anterior. El Ejemplo 8 revela el cambio en coercividad debido a tratamientos de acuerdo con la presente invencion.

Ejemplo 1 (tecnica anterior)

Se prepararon muestras de carburo cementado que comprenden la fase dura de WC y la fase de aglutinante de Co. Los polvos de WC y Co se trituraron por via humeda, se secaron por pulverizacion y se comprimieron en cuerpos de la forma de brocas de perforacion. Los cuerpos comprimidos se sinterizaron por GPS al vacfo a una temperatura de 1410 °C en muestras densas de carburo cementado. Cada cuerpo tema la forma de una broca 1 como se muestra en la Fig. 1, con un cuerpo cilmdrico con un extremo esferico 2 y un extremo plano 3. El tamano de un cuerpo es de 15 mm de alto y 12 mm de diametro o ancho. El peso de una muestra es de aproximadamente 25 g. Las muestras se molieron en forma descentrada usando un equipo de molienda descentrada de tipo Lidkoping.

Las muestras se caracterizan y las composiciones y propiedades se muestran en la Tabla 1.

El tamano del grano se mide en un corte pulido con un metodo de interceptacion medio de acuerdo con la norma ISO 4499 y los valores presentados en la Tabla 1 son valores medios.

La dureza se mide con un indentador Vickers en una superficie pulida de acuerdo con la norma ISO 3878 usando una carga de 30 kg.

La porosidad se mide de acuerdo con la norma ISO 4505, que es un metodo a base de estudios en microscopio optico de las muestras. Buenos niveles de porosidad son iguales o inferiores a A02maxB00C00 usando la escala ISO4505.

Tabla 1. Composicion y propiedades de muestras ensayadas.

Tipo: A B C

Co (% en peso): H 10 6

WC: Equilibrio Equilibrio Equilibrio

Tamano de grano de: 2 3 3

WC (pm)

Dureza (HV30): 1250 1150 1270

Porosidad: A02maxB00C00 A02maxB00C00 A02maxB00C00

Ejemplo 2 (invencion)

Las muestras de tipo A, B y C se trataron por medio de un metodo de acuerdo con una realizacion de la invencion. Las muestras se trataron en un equipo destinado a mezclar lfquidos, polvos o suspensiones, denominado Resodyn LabRam. Esta maquina se construye para una carga de 500 g como maximo. El recipiente objeto para el polvo o el lfquido se cargo con 10 cuerpos de 25 g cada uno. Se uso una funcion “auto” para alcanzar la frecuencia de resonancia dentro del intervalo de 58 - 68 Hz, quedando en una frecuencia de aproximadamente 60 Hz. El tiempo de

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tratamiento se vario como se describe mas abajo. La energfa se ajusto de modo tal que se lograra una aceleracion maxima de 20 G, 40 G o 60 G, en donde 1G = 9,82 m/s2.

Ejemplo 3 (tratamiento en tambor - tecnica anterior)

Las muestras de tipo A se trataron en tambor en una maquina de tambor vibratorio estandar. La maquina de tambor es una maquina vibradora que comprende un bol que se monta en la parte superior de un generador de vibraciones. La maquina de tambor es un Sweco modelo X FMD-3-LR que se puede cargar con 70 kg como maximo. La cantidad de cuerpos tratados durante este ejemplo era de aproximadamente 2000 cuerpos. La frecuencia era de 25 Hz, la aceleracion 2G y el tiempo de tratamiento en tambor era de 2 horas.

Ejemplo 4 (tratamiento en tambor de gran energfa - tecnica anterior)

Las muestras de tipo A se trataron en una maquina de tambor de gran energfa de tipo Vibro Benz. Esta es una maquina de tambor modificada en la que se hacen vibrar las muestras y se mueven en un movimiento en espiral. Este metodo tambien se puede denominar metodo en cascada. La maquina se puede cargar con 70 kg como maximo. La cantidad de cuerpos tratados durante este ejemplo era de aproximadamente 2000 cuerpos. La frecuencia era de 26 Hz, la aceleracion 4G y el tiempo de tratamiento en tambor de gran energfa era de 2 horas.

El tratamiento en tambor de gran energfa implica la colocacion de partes en un barril. El barril, que se sella con una tapa, se hace rotar en un carrusel que sostiene cuatro barriles. Mientras que el carrusel gira en una direccion, los barriles van en la otra direccion. Esto crea una poderosa fuerza centnfuga que resulta en un tratamiento de la superficie de las partes.

Ejemplo 5 (dureza vs. profundidad)

El metodo de endurecimiento de superficies de acuerdo con la presente invencion se comparo con el metodo de endurecimiento de superficies en tambor bien conocido y con muestras no tratadas respecto del aumento de la dureza y el incremento de la profundidad de dureza.

Las muestras de tipo A se trataron en tambor como se describio anteriormente y de acuerdo con la invencion con 40G y en comparacion con una muestra no tratada. Las muestras se cortaron y se pulieron y la dureza se midio en funcion de la profundidad de la superficie tratada con ensayos de dureza Vickers con una carga de 3 kg. Los resultados se presentan en la Tabla 2 y se muestran en la Fig. 2.

Tabla 2. Dureza (HV3) en funcion del tratamiento y la profundidad

Distancia desde la superficie: 0,5 mm 1 mm 2 mm 3 mm 4 mm 5 mm 6 mm

No tratado: 1313 1313 1313 1313 1313 1313 1313

Tratamiento en tambor (tecnica anterior) 2G, 2 horas: 1339 1326 1317 1314 1313 1313 1313

Invencion 40G, 75 min: 1398 1372 1351 1352 1350 1335 1326

Como se muestra en la Tabla 2, las muestras tratadas con un endurecimiento de superficies de acuerdo con una realizacion de la presente invencion muestran tanto un mayor nivel de dureza como una mayor profundidad de la dureza. Es notable que el tiempo de tratamiento sea de 2 horas para el tratamiento en tambor en comparacion con 1 hora de acuerdo con el metodo de acuerdo con la invencion.

Ejemplo 6 (firmeza)

El metodo de endurecimiento de superficies de acuerdo con la presente invencion se comparo con el metodo de endurecimiento de superficies en tambor bien conocido y con muestras no tratadas con respecto al incremento de la firmeza. La muestra de tipo A se trato por endurecimiento de superficies y se midio la firmeza. La firmeza se estudio en base a los largos de las grietas en las esquinas de indentados de Vickers hechos con una carga de 100 kg, llamada “longitud media de la grieta de Palmquist”, y los resultados se presentan en la Tabla 3.

En la zona superficial, no se detectaron grietas en un microscopio optico a x500, mientras que, en la zona central, a x500, la longitud de la grieta era normalmente de 77 pm en un material no sometido a un tratamiento de la superficie.

Tabla 3. Longitud de la grieta de Palmquist (pm)

Tratamiento de la superficie: Longitud de la grieta de Palmquist (pm) cerca de la superficie tratada Longitud de la grieta de Palmquist (pm) en el centro

Superficie no tratada, como base: 77 77

Tratamiento en tambor (tecnica anterior): 33 77

Invencion 40 G, 75 minutos: 0 77

5 Ejemplo 7 (ensayo de aplastamiento)

Se llevo a cabo un llamado “ensayo de aplastamiento” tomando una muestra y colocandola entre dos yunques y aplicando una carga continuamente en aumento hasta la rotura. La carga en la rotura se registra luego como la maxima fuerza de compresion que puede resistir la muestra antes de fallar. Los ensayos se realizaron en muestras de tipo A con la geometna como se revelo con anterioridad y los resultados se presentan como fuerza de 10 compresion como se muestra en la Tabla 4.

Tabla 4. Carga a la rotura

Tratamiento de la superficie: Fuerza de compresion (kN)

Superficie no tratada, como base: 83,32

Tratamiento en tambor (tecnica anterior): 115,38

Tratamiento en tambor de gran energfa (tecnica anterior): 124,26

Invencion 40 G, 75 minutos: 134,72

Invencion 60 G, 75 minutos: 141,55

Ejemplo 8 (coercitividad)

La coercitividad (Hc) se mide con un equipo de Foerster calibrado apropiadamente, usando muestras de referencia 15 de carburo cementado. La coercitividad se incrementa por el tratamiento de la superficie de acuerdo con la invencion, como se muestra en la Tabla 5.

Tabla 5. Coercitividad, (kA/m) del cuerpo que no es tratado y el cuerpo tratado de acuerdo con la invencion

Tipo: A B C

No tratado: 8,2 6,0 6,8

Invencion 40 G, 75 minutos: 9,2 7,0 7,6

Como se sabe en la Tabla 6, el nivel de coercitividad se incrementa con el tiempo de tratamiento y con la 20 aceleracion durante el tratamiento.

Tabla 6. Coercitividad (kA/m) en funcion del tiempo de tratamiento y la aceleracion para la muestra de tipo A.

Tiempo tratado: 15 min 30 min 45 min 60 min 75 min

Tecnica anterior 20 G: 8,44 8,55 8,63 8,66 8,68

Invencion 40 G: 8,66 8,84 8,97 9,09 9,21

Invencion 60 G: 9,00 9,32 9,39 9,48 9,56

Una ventaja con las mediciones de la coercitividad consiste en que se pueden llevar a cabo en cuerpos sin la necesidad de ninguna etapa de destruccion, en comparacion con las mediciones de la dureza, que requiere un corte. 5 Las mediciones de coercitividad se pueden llevar a cabo, de este modo, como una etapa cuantitativa durante, por ejemplo, una lmea de produccion para controlar que el tratamiento de endurecimiento de superficies haya sido suficiente.

Si bien la invencion se describio en conexion de varias realizaciones de ejemplo, se ha de entender que la invencion no esta limitada a las realizaciones de ejemplo reveladas, por el contrario, pretende cubrir varias modificaciones y 10 disposiciones equivalentes dentro de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Metodo de endurecimiento de superficies de una pluralidad de cuerpos sinterizados que comprenden una fase dura y una fase de aglutinante, en donde dicho metodo comprende las etapas de:

colocar los cuerpos en un recipiente formando, asf, un sistema que comprende el recipiente y los cuerpos dentro,

5 hacer que los cuerpos se muevan y colisionen entre sf y con paredes internas del recipiente haciendo vibrar el recipiente a una frecuencia de o cerca de la frecuencia de resonancia para el sistema, es decir, a la frecuencia de resonancia +/- 0,05 y en donde el recipiente se hace vibrar con vibraciones que tienen una aceleracion de 30-100 G, donde 1G = 9,81 m/s2.
2. Metodo segun la reivindicacion 1, en donde dicha fase dura es de WC y dicha fase de aglutinante es de Co y/o Ni.

10 3. Metodo segun la reivindicacion 1 o 2, en donde el recipiente se hace vibrar con vibraciones uniaxiales.
4. Metodo segun la reivindicacion 3, en donde los movimientos de los cuerpos se originan de las vibraciones.
5. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde las vibraciones son vibraciones acusticas.
6. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el recipiente se hace vibrar con vibraciones que tienen una frecuencia de 20-80 Hz.

15 7. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el volumen de un cuerpo es de mas de 100 mm3.
8. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el peso de un cuerpo es de mas de 0,01 kg.
9. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los cuerpos son cuerpos de carburo cementado sinterizados para aplicaciones en petroleo, gas o minena.
10. Metodo segun la reivindicacion 9, en donde los cuerpos son insertos de brocas de perforacion (1).

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