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Evaluación de la resistencia a corrosión de juntas soldadas de acero ASTM A572 grado 50 usando soldadura de arco metálico con Gas protector 90Ar-10CO2

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dc.contributor.advisorEspitia Sanjuán, Luis Armando
dc.contributor.authorMedellín Pérez, Elkin Camilo
dc.contributor.juryUnfried, Jimy
dc.contributor.juryCalderón Hernández, Wilmar
dc.date.accessioned2024-08-13T17:25:02Z
dc.date.available2024-08-13T17:25:02Z
dc.date.issued2024-02-09
dc.description.abstractEn este trabajo se evaluó la resistencia a corrosión de juntas de acero ASTM A 572 Grado 50 producidas por soldadura de arco metálico con gas protector 90Ar-10Co2 con dos entradas de calor diferentes. La composición química elemental y las propiedades mecánicas del acero se verificaron por espectrometría de emisión óptica y ensayos de tensión acorde a la norma ASTM E8. Las juntas se obtuvieron mediante una sola pasada con penetración completa, acorde al código de soldadura AWS D1.1/D1.1M: 2020. Se tomaron probetas de la zona de fusión, de la zona afectada térmicamente y del metal base para ambas entradas de calor y se caracterizaron microestructuralmente mediante microscopía óptica, difracción de rayos X y medidas de microdureza. La resistencia a corrosión se evaluó mediante las técnicas electroquímicas de espectrometría de impedancia electroquímica y curvas de polarización potenciodinámicas en un electrolito de NaCl al 3,5 %. Se encontró que la composición química y los valores de las propiedades mecánicas cumplen con la norma ASTM A 572 Grado 50. La caracterización microestructural mostró que la entrada de calor a las juntas durante el proceso de soldadura modificó significativamente la microestructura de las juntas soldadas en las zonas de fusión y en las zonas afectada térmicamente. En todos los casos, el MB presentó una mayor resistencia a corrosión, seguido por las zonas de fusión y por último las zonas afectadas térmicamente. Estas diferencias son atribuidas a la heterogeneidad en la microestructura exhibida en estas zonas en comparación al metal base. La resistencia a corrosión de las probetas se discute en términos de microestructura, diagramas de Nyquist, circuitos equivalentes, resistencia a polarización y tasa de corrosión.spa
dc.description.abstractIn this work, the corrosion resistance of ASTM A 572 Grade 50 steel joints produced by metal arc welding with 90Ar-10Co2 protective gas with two different heat inputs was evaluated. The elemental chemical composition and mechanical properties of the steel were verified by optical emission spectrometry and tension tests according to the ASTM E8 standard. The joints were obtained using a single pass with complete penetration, according to the welding code AWS D1.1/D1.1M: 2020. Specimens were taken from the fusion zone, the heat affected zone and the base metal for both inlets of heat and were microstructurally characterized by optical microscopy, X-ray diffraction and microhardness measurements. Corrosion resistance was evaluated using electrochemical techniques of electrochemical impedance spectrometry and potentiodynamic polarization curves in a 3.5% NaCl electrolyte. It was found that the chemical composition and the values of the mechanical properties comply with the ASTM A 572 Grade 50 standard. The microstructural characterization showed that the heat input to the joints during the welding process significantly modified the microstructure of the welded joints in the fusion zones and in thermally affected zones. In all cases, the MB presented a greater resistance to corrosion, followed by the fusion zones and finally the thermally affected zones. These differences are attributed to the heterogeneity in the microstructure exhibited in these areas in comparison to the base metal. The corrosion resistance of the specimens is discussed in terms of microstructure, Nyquist diagrams, equivalent circuits, polarization resistance and corrosion rate.eng
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánica
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.tableofcontentsRESUMEN 14
dc.description.tableofcontentsABSTRACT 15
dc.description.tableofcontentsCapítulo I. Descripción del trabajo de investigación 16
dc.description.tableofcontentsIntroducción 16
dc.description.tableofcontentsObjetivos 18
dc.description.tableofcontentsGeneral 18
dc.description.tableofcontentsEspecíficos 18
dc.description.tableofcontentsEstructura de la tesis 19
dc.description.tableofcontentsRevisión de la literatura 20
dc.description.tableofcontentsMarco conceptual 20
dc.description.tableofcontentsEstado del arte 39
dc.description.tableofcontentsTrabajos derivados 42
dc.description.tableofcontentsCapítulo II. DISEÑO EXPERIMENTAL 43
dc.description.tableofcontentsIntroducción 43
dc.description.tableofcontentsVariables 44
dc.description.tableofcontentsEscogencia del tamaño muestral 45
dc.description.tableofcontentsRecolección de datos 46
dc.description.tableofcontentsCapítulo III. OBJETIVO I 49
dc.description.tableofcontentsIntroducción 49
dc.description.tableofcontentsMateriales y Métodos 50
dc.description.tableofcontentsComposición Química 50
dc.description.tableofcontentsEnsayos de Tensión 50
dc.description.tableofcontentsMediciones de Microdureza 51
dc.description.tableofcontentsDeterminación de fases presentes por Difracción de Rayos X 51
dc.description.tableofcontentsCaracterización Microestructural del Metal Base 51
dc.description.tableofcontentsResultados 52
dc.description.tableofcontentsDeterminación de la Composición Química 52
dc.description.tableofcontentsEnsayos de Tensión 52
dc.description.tableofcontentsDeterminación de fases presentes por Difracción de Rayos X 54
dc.description.tableofcontentsCaracterización Microestructural del Metal Base 54
dc.description.tableofcontentsConclusiones 57
dc.description.tableofcontentsCapítulo IV: OBJETIVO II 58
dc.description.tableofcontentsIntroducción 58
dc.description.tableofcontentsMateriales y Métodos 59
dc.description.tableofcontentsDiseño de la junta 59
dc.description.tableofcontentsParámetros de soldadura 60
dc.description.tableofcontentsElaboración de las juntas soldadas 63
dc.description.tableofcontentsCaracterización de las juntas soldadas 64
dc.description.tableofcontentsResultados 66
dc.description.tableofcontentsDiseño de la junta 66
dc.description.tableofcontentsParámetros de Soldadura 66
dc.description.tableofcontentsElaboración de las Juntas 67
dc.description.tableofcontentsCaracterización de las juntas soldadas 68
dc.description.tableofcontentsConclusiones 74
dc.description.tableofcontentsCapítulo V. OBJETIVO III 75
dc.description.tableofcontentsIntroducción 75
dc.description.tableofcontentsMateriales y métodos 75
dc.description.tableofcontentsMateriales 75
dc.description.tableofcontentsEnsayos Electroquímicos 77
dc.description.tableofcontentsResultados Ensayos Electroquímicos 79
dc.description.tableofcontentsConclusiones 85
dc.description.tableofcontentsCapítulo VI: Análisis Estadístico de las mediciones de la resistencia a corrosión 86
dc.description.tableofcontentsAnálisis Estadístico 86
dc.description.tableofcontentsConclusiones 91
dc.description.tableofcontentsConclusiones Generales y futuros trabajos 92
dc.description.tableofcontentsObjetivo específico I: 92
dc.description.tableofcontentsObjetivo específico II: 92
dc.description.tableofcontentsObjetivo específico III: 92
dc.description.tableofcontentsFuturos trabajos. 93
dc.description.tableofcontentsBibliografía 94
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad de Córdoba
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Unicórdoba
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8516
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Córdoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
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dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.keywordsCorrosion resistance
dc.subject.keywordsElectrochemical impedance spectrometry
dc.subject.keywordsPotentiodynamic polarization
dc.subject.keywordsGas metal arc welding
dc.subject.proposalResistencia a corrosión
dc.subject.proposalEspectrometría de impedancia electroquímica
dc.subject.proposalPolarización potenciodinámica
dc.subject.proposalSoldadura de arco metálico con gas protector
dc.titleEvaluación de la resistencia a corrosión de juntas soldadas de acero ASTM A572 grado 50 usando soldadura de arco metálico con Gas protector 90Ar-10CO2
dc.typeTrabajo de grado - Maestría
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dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
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