Proyectos
Identificación de mecanismos de formación microestructural de capa blanca por procesos de remoción de material de alta deformación en aceros perlíticos usados en sistemas ferroviarios
Resumen
Actualmente, estudios en sistemas ferroviarios han venido siendo foco de interés de diferentes investigaciones por sus impactos a nivel académico e industrial tanto en el transporte de personas como de carga. Cuando se habla de sistemas ferroviarios se hace referencia a sistemas de transporte de alrededor de 200 años de uso cuando en Gran Bretaña se inauguró la primera locomotora, y aún a la fecha, sigue siendo tema de investigación en diferentes campos relacionados con la ingeniería como: materiales, vibraciones, mantenimiento, análisis de fallas, predicción de daños etc., que van directamente relacionados con gastos operacionales en este tipo de sistemas y que han tomado un gran interés para la comunidad científica. Uno de los temas que ha venido siendo objeto de estudio por sus implicaciones en vida útil de rieles de vía comercial, es la aparición de una capa en la superficie de contacto con la rueda que tiene afectaciones en el comportamiento del material bajo condiciones de operación. A raíz de su color blanco que se revela en micrografías luego de ser atacada químicamente, se ha denominado capa blanca en inglés WEL (White Etching Layer) y sus mecanismos de formación se ha relacionado básicamente con dos fenómenos hipotéticos: (1) altas temperaturas localizadas originadas en procesos de esmerilado y/o en operación y (2) transformación microestructural a causa de extrema deformación plástica en la subsuperficie. Aunque algunos investigadores han estudiado el tema, aún hay mucha discusión en la comunidad científica sobre los mecanismos de formación de esta capa, sus propiedades mecánicas y su microestructura. Por esta razón, en el presente proyecto se pretende estudiar los mecanismos de formación de la capa blanca a partir de técnicas de caracterización que permitan definir su microestructura y propiedades mecánicas cuando es formada bajo condiciones de esmerilado en laboratorio, con el fin de controlar variables que en vía comercial pueden ser afectadas por diferentes factores. Se tomará rieles de vía comercial suministrados por el Metro de Medellín y se sacarán probetas para ser esmeriladas en laboratorio con piedras usadas por este mismo sistema en actividades de mantenimiento. Se harán variaciones de las variables implícitas en el proceso y en las que se tiene control como: tamaño de grano, velocidad, carga y tiempo. Luego, las probetas serán cortadas transversal y longitudinalmente para ver la subsuperficie e identificar la formación de capa blanca. Posterior a esto, se hará uso de técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) y transmisión (TEM), así como difracción de electrones retrodispersados (EBSD), nano-indentación y pin-point/AFM. Los resultados se publicarán en revistas especializadas en el tema indexada por publindex según ranking internacional y el proceso de consecución de objetivos estará relacionado con trabajos de grado que se llevan dentro del grupo de investigación. Además, la propuesta dará soporte a un proyecto que actualmente esta dentro del la plataforma HERMES y es financiado por la RAEng (Royal Academy of Engineering) titulado “Development of Smart Tools for Damage Prediction and Early Detection of Defects in Railways” en asocio entre la Universidad Nacional de Colombia, Universidad de Sheffield-UK, Universidad EIA, Servicio Nacional de Aprendizaje SENA y Metro de Medellín.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DE ESTANCIAS POSDOCTORALES EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN 2021
Modalidad:Estancias posdoctorales
Responsable