Estimación de la tenacidad a la fractura interfacial en el sistema cob/co2b formado en una aleación borurada astm f1537 aleación 1

Abstract

RESUMEN: En el presente trabajo de investigación, se estimaron los valores de tenacidad a la fractura interfacial de la aleación borurada ASTM F1537 aleación 1. La aleación ASTM F1537 aleación 1 fue tratada superficialmente por medio del proceso termoquímico de boruración, exponiendo las probetas a temperaturas de 1173 y 1223 K con tiempos de exposición de 6 y 8 h respectivamente, obteniendo espesores de capa de 15 a 22 μm en capa CoB y espesores de capa de 8 a 10 μm para capa Co2B. La estimación del valor de tenacidad a la fractura interfacial del sistema CoB/Co2B se llevó a cabo haciendo marcas de huella de indentación en la interface con un equipo UMT-2 Bruker con indentador del tipo piramidal de acuerdo a las especificaciones de la norma ASTM C1327. Las cargas que se aplicaron fueron de 1, 1.3, 1.6, 1.9, 2 y 2.3 N, todas las cargas aplicadas en la interfase del sistema CoB/Co2B. Las marcas de las huellas de indentación fueron observadas y analizadas por medio de un microscopio marca Olympus y por medio del software Image Pro Plus 6.0. Así mismo se llevó a cabo la medición de las marcas de indentación y su respectivo agrietamiento para la recopilación de los datos experimentales obtenidos de la prueba de microindentación sensada. Una vez obtenidos los datos experimentales y usando un modelo de estimación de tenacidad a la fractura interfacial, se determinaron valores de tenacidad a la fractura en la interface del sistema CoB/Co2B para las dos condiciones de borurado (1173 y 1223 K con 6 y 8 h de exposición), obteniendo valores de tenacidad a la fractura para la primer condición de Kc= 3.5 ± 0.1 MPa , y para la segunda condición de Kc= 3.7 ± 0.1 MPa .ABSTRACT: In the present work of investigation, interfacial fracture toughtness values of the boride alloy ASTM F1537 alloy 1 were estimated. The alloy ASTM F1537 alloy 1 was treated superficially by the boride thermochemical process, exposing the probes to temperatures of 1173 and 1223 K with exposure times of 6 and 8 h respectively, obtaining layer thicknesses of 15 to 22 μm in CoB layer and layer thicknesses of 8 to 10 μm for Co2B layer. The estimation of the interfacial fracture toughness value of the CoB / Co2B system was carried out by making indentation fingerprint marks at the interface with a Bruker UMT-2 device with a pyramidal indenter in accordance with the specifications of the ASTM C1327 standard. . The loads that were applied were 1, 1.3, 1.6, 1.9, 2 and 2.3 N, all the loads applied in the interface of the CoB / Co2B system. The marks of the indentation traces were observed and analyzed by means of an Olympus brand microscope and by means of the Image Pro Plus 6.0 software. Likewise, the measurement of the indentation marks and their respective cracks was carried out for the collection of the experimental data obtained from the sensed microindentation test. Once the experimental data were obtained and using an interfacial fracture toughness estimation model, fracture toughness values were determined at the CoB / Co2B system interface for the two boring conditions (1173 and 1223 K with 6 and 8 h), obtaining values of fracture toughness for the first condition of Kc = 3.5 ± 0.1 MPa √m and for the second condition of Kc = 3.04 ± 0.1 MPa √m