El interés por los tratamientos térmicos de criogenia se ha ido incrementando notablemente en los últimos años, gracias al potencial que tienen de generar mejoras significativas en la resistencia al desgaste en numerosos tipos de materiales, especialmente en aceros para herramientas y matricería, de manera sencilla y con un bajo costo asociado. En la presente tesis doctoral se aborda el estudio de los efectos de la aplicación de distintos tratamientos de criogenia en un acero inoxidable martensítico AISI 420 de bajo contenido de carbono. Para ello se evaluaron los cambios microestructurales mediante técnicas de microscopía óptica y electrónica de barrido y de transmisión, así como también las modificaciones en la dureza del material, en su resistencia al desgaste a través de ensayos de deslizamiento lubricados y en atmósfera inerte y su comportamiento a la fractura, empleando ensayos normalizados de tenacidad al impacto y de tenacidad a la fractura. Finalmente, se evaluó la resistencia a la corrosión electroquímica del material tratado de manera convencional y con criogenia. A partir de los resultados obtenidos, pudo concluirse que los tratamientos de criogenia generan una disminución en el tamaño de los carburos, los cuales además se encuentran distribuídos en el volumen del material de manera más uniforme. A este cambio microestructural se le atribuye el incremento de dureza, de resistencia al desgaste y de tenacidad a la fractura observado en los especímenes tratados criogénicamente, mientras que la resistencia a la corrosión no fue modificada por la aplicación de dichos tratamientos. La modificación de las propiedades mecánicas no involucró la transformación de austenita retenida, lo que representa una contribución a la comprensión de los efectos metalúrgicos de los tratamientos criogénicos y refuerza la tendencia de aplicarlos en aceros de baja aleación e incluso en materiales no ferrosos. / The interest for cryogenic treatments has been increasing in the last years, due to their potential for improving wear resistance in many types of materials, especially in tool and die steels, in a simple and economic way. The present doctoral thesis addresses the effects of the application of cryogenic treatments on an AISI 420 low carbon martensitic stainless steel. In order to do so, the microstructural modifications were evaluated using optical, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Hardness was measured at macro and nano scales, while its wear resistance was tested by means of sliding tests in lubricated and inert conditions. The fracture behavior was analyzed through impact and fracture toughness tests. Additionally, the corrosion resistance of the material was evaluated using electrochemical methods. From the obtained results, it could be concluded that cryogenic treatments reduce the size of carbides and generate a more uniform volumetric distribution of them in the metallic matrix. Therefore, the hardness, wear resistance and fracture toughness increases found in cryogenically treated specimens can be attributed to this microstructural modification. The corrosion resistance of the material remained unchanged after the application of the cryogenic treatments. The modification in the mechanical properties did not involve the transformation of retained austenite into martensite, which contributes to the understanding of the metallurgical effects of the cryogenic treatments and strengthens the tendency to apply them in low alloy steels and even in non-ferrous materials.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Analiza las posibles causas de la falla de la presa Pampaccocha, utilizando los aspectos teóricos del diseño de una presa de concreto de tipo gravedad, desde la selección del tipo de presa según diferentes parámetros, siguiendo con el cálculo de fuerzas que actúan sobre una presa de concreto de tipo gravedad, hasta la determinación de si esta presa pudo haber sufrido o no tubificación en su cimiento. El desarrollo de la monografía comprende 3 capitulos, dentro de estos el capítulo I abarca el problema por el cual es necesaria la realización del estudio, definiendo los objetivos y la justificación del trabajo a realizar. El capítulo II esta referido a los aspectos generales, donde se describen los antecedentes del proyecto (cómo se inicio y porqué recién se le da continuidad), su ubicación, la descripción física de la presa colapsada, la metodología empleada para la realización del trabajo dividida en trabajo de campo y trabajo de gabinete, una apoyada en la otra, ya que el trabajo de gabinete plantea realizar el análisis de la selección del tipo de presa y cómo debió haber sido diseñada la presa Pampaccocha y cuáles fueron las fuerzas actuantes sobre ella para verificar su estabilidad y seguridad, pero todo esto basado en la información recopilada de los estudios de ingeniería de campo, como por ejemplo el tipo de suelo según la geotecnia, la permeabilidad del suelo de la cimentación y la geología adecuada para la selección de una presa de concreto o de tierra. Dentro del trabajo de gabinete se define toda la teoría y herramientas necesarias para el diseño de una presa de concreto de tipo gravedad, el tipo de cimentación adecuada para este tipo de presa, el perfil geométrico más adecuado para soportar las fuerzas actuantes sobre ella, el cálculo de todas las fuerzas actuantes sobre una presa de concreto de tipo gravedad, partiendo de la presa elemental triangular (P.E.T.), la manera cómo se debe analizar la estabilidad de la presa al deslizamiento y al vuelco, el cálculo de la subpresión y la reacción del cimiento de la presa y finalmente el cálculo de la tubificación a través de la cimentación de una presa de concreto de tipo gravedad. Utilizando la información de los estudios previos del trabajo de campo y las fórmulas del marco teórico, se realizan los cálculos de verificación de estabilidad con las dimensiones reales de la presa colapsada, tomadas en campo, de esta manera se infirió el comportamiento de dicha presa ante las fuerzas que actúan sobre ella incluyendo la subpresión y tubificación. Finalmente en el capítulo III, se presentan las conclusiones y recomendaciones como resultado del análisis de la presa Pampaccocha, señalando los trabajos de campo y de gabinete, identificando el mecanismo de falla. / Trabajo de suficiencia profesional