Resumen

El acero templado para rodamientos AISI 52100 es muy popular en muchas aplicaciones industriales debido a su excelente resistencia al desgaste y a su gran solidez. Por lo tanto, un alto nivel de integridad superficial del mismo es el requisito más importante para mejorar la vida a la fatiga. El mecanizado del acero endurecido AISI 52100 es difícil porque la severa deformación plástica y la generación de alta temperatura alteran la metalurgia superficial del componente mecanizado y dificultan la vida de la herramienta. La presente investigación incluye un análisis comparativo de la integridad de la superficie del acero para rodamientos AISI 52100 durante el torneado en duro en diferentes entornos casi secos, a saber, en seco, con una cantidad mínima de refrigeración y lubricación (MQCL), con aire refrigerado comprimido por tubo de vórtice (CCAVT) y con un nanofluido híbrido de refrigeración y lubricación mínima (NF-MQCL híbrido). El aceite de soja (un vegetal) se utiliza como fluido de corte en el MQCL y como fluido base en los entornos NF-MQCL híbridos. Para preparar el nanofluido híbrido, se utilizan dos nanopartículas diferentes, Al2O3 y MWCNT. El aire frío se genera a través de un tubo de vórtice. Se estudió la integridad de la superficie del acero AISI 52100 en términos de microdureza, espesor de la capa blanca, rugosidad superficial (Ra) y tensiones residuales. Una mayor velocidad de corte y un mayor avance muestran una correlación positiva y negativa en la integridad de la superficie del acero AISI 52100, respectivamente. El nanofluido híbrido MQCL muestra la menor rugosidad superficial (0,34 μm), microdureza (625 Hv0,1), tensiones residuales de compresión (-168 MPa), y capa blanca fina (0,9 μm) en contraste, y el mecanizado en seco muestra mayor rugosidad superficial, microdureza, tensiones residuales de tracción, y capa blanca gruesa. En comparación, MQCL y CCAVT resultan intermedios. Se constata que el nanofluido híbrido MQCL mejora el rendimiento global de la superficie mecanizada en comparación con otras técnicas casi secas.

• Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
• Subjects:Water Structural engineering Asphalt Steel Concrete
• Palabras claves:integridad de aisi, integridad de la superficie, nanofluido híbrido mqcl, refrigeración de cantidad mínima, nf híbrido, tubo vortex, mqcl, tensión residual, análisis de la superficie, acero de rodamiento endurecido
• Keywords:integrity of aisi, surface integrity, hybrid nanofluid mqcl, minimum quantity cooling, hybrid nf, vortex tube, mqcl, residual stress, analysis of surface, hardened bearing steel