En el año 1976 el Departamento de Ingeniería Metalúrgica crea la revista "Contacto", órgano de difusión y divulgación de las actividades del departamento. Esta es una de las primeras revistas creadas en la Universidad. En el año 1979 se edita su último número debido a problemas con la marca "Contacto" la que estaba registrada por otra entidad. En el año 1980 se crea la revista Remetallica, y su nombre registrado, con el fin de reemplazar la antigua revista Contacto. A partir del año 1980 la revista Remetallica se edita intermitente con un número anual y en otros casos bianualmente. Esta intermitencia en las ediciones se debe fundamentalmente a problemas de financiamiento; la revista deja de editarse el año 1994. En el año 2002, el Departamento de Ingeniería Metalúrgica acuerda retomar las ediciones de la revista Remetallica y desde ese momento la revista se ha editado regularmente con uno o dos números anuales, siendo el órgano oficial de difusión y divulgación de las actividades del departamento.
EDITADA POR EL DEPARTAMENTO DE INGENIERIÌA METALUÌRGICA FACULTAD DE INGENIERIÌA / UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE ISSN 0714-291 VersioÌn Impresa / 2735-6566 VersioÌn Digital / Vol. 37 / No 25 / 2022
Sensor Sumergible Multivariable para la Supervisión y Optimización del Proceso de Flotación
Este artículo describe el desarrollo y validación de un sensor sumergible que proporciona en línea y en tiempo real mediciones asociadas a las propiedades de la dispersión de aire y suspensión de partículas en la zona de colección de máquinas de flotación industriales. La tecnología proporciona en forma simultánea y en tiempo real mediciones de la concentración de aire (gas holdup), la densidad, viscosidad y temperatura de la pulpa mineral suspendida bajo la espuma en una máquina de flotación. El sensor comprende una celda de exclusión de gas, un flujometro másico Coriolis y una unidad de procesamiento de datos. La celda de exclusión de gas es un tubo con ambos extremos abiertos y que tiene una contracción gradual en su área de sección transversal que se asemeja a un cono invertido truncado. El flujometro másico Coriolis consiste de un tubo único recto de titanio de una pulgada que está conectado mediante flanges a la celda de exclusión de gas. Cuando el dispositivo sensor se sumerge verticalmente en la pulpa mineral aireada, se induce un flujo descendente continuo de pulpa sin burbujas a través del dispositivo; en donde la magnitud del flujo inducido es proporcional a la concentración de aire en la región en donde el dispositivo sensor está sumergido. En este artículo se presenta su validación en distintas máquinas de flotación industriales. La tecnología fue desarrollada en el Laboratorio de Flotación de la Universidad de Santiago, protegida por la USACH mediante múltiples patentes nacionales e internacionales y licenciada a la Empresa de base Científico Tecnológica U-Sensing Spa para su transferencia tecnológica. Palabras Clave: Sensor; Multivariable; Optimización; Burbujas; Flotación.
Oxidación de CO a CO2 en un reactor tubular mediante modelación y simulación en COMSOL
Se simuló en 3D la oxidación del CO a CO2 usando COMSOL emulando un reactor de laboratorio cilíndrico de 1 m de largo por 0.1 m de diámetro, donde las paredes corresponden a un acero SAE 4340 de 0.15 cm de espesor. El monóxido de carbono y gas oxígeno entran al reactor por un extremo, formando dióxido de carbono mediante una reacción química homogénea irreversible de orden tres medios. La transferencia de masa de CO y O2 se encuentran acopladas, debido a que la cinética de reacción incluye la concentración de CO por la raíz cuadrada de la concentración de O2. Debido a la dificultad de la resolución analítica, se resolvió usando el software COMSOL versión 5.5. Las difusividades de las especies están calculadas por las interacciones de mezclas concentradas usando el modelo de Maxwell – Stefan, la constante cinética se estimó en 0.0254 (s–1). Para la longitud del reactor, la reacción no se completó, avanzando sólo en un 48.56 %. La reacción ocurre a lo largo de todo el reactor, pero es significativamente mayor en la entrada, y presenta diferencias en la dirección radial siendo mayor en las cercanías de la pared cilíndrica. Debido a la liberación de calor producto de la reacción química, el fluido es acelerado hacia la salida del reactor. Debido al efecto refrigerante de la convección natural exterior, las paredes alcanzan una temperatura interior máxima de 600° C, lo cual, al estar dentro del rango de trabajo del material, no presenta complicaciones. Palabras Clave: COMSOL; FEM; difusión; convección; constante cinética; CO2.
Modelos constitutivos y predicción de propiedades mecánicas en aceros multifásicos
Un tema de permanente investigación en ciencia e ingeniería de materiales es el de los aceros multifásicos, que son aceros que contienen varias fases: ferrita, bainita, martensita y austenita retenida. Cada una de estas fases otorga ciertas propiedades, por ejemplo, la ferrita entrega conformabilidad, la bainita y la martensita, resistencia mecánica y la austenita ductilidad. Esta combinación de propiedades hace posible que el acero multifásico, sea un material de excepcionales propiedades mecánicas. Otro aspecto relevante dice relación con la necesidad de predecir las propiedades mecánicas de este tipo de aceros, las cuales dependerán precisamente de las fases presentes y de las transformaciones que puedan ocurrir durante los procesos de deformación. Se ha investigado acerca de la forma en que dichas propiedades mecánicas pueden ser predichas. El presente artículo muestra algunos de los avances más relevantes que se han hecho los últimos años en la predicción de propiedades mecánicas a partir de modelos constitutivos, contrastándose los resultados de dichos modelos con los valores reales obtenidos experimentalmente, mostrando una buena correspondencia entre ambos valores. Palabras Clave: Propiedades mecánicas; Modelos constitutivos; Aceros multifásicos; Austenita retenida.
Sobre la definición y cálculo de la Energía de Falla de Apilamiento
Los aceros austeníticos de alto contenido en manganeso (Mn > 20%) de estructura FCC, pertenecen a la nueva generación de aceros avanzados de alta resistencia, esto por su buen comportamiento mecánico global. Las mejores propiedades de estos materiales se deben a la competencia entre los distintos mecanismos de deformación que pueden manifestarse, estando estos relacionados con la Energía de Falla de Apilamiento (EFA), que define la prevalencia de un mecanismo por sobre otro, siendo estos el deslizamiento de dislocaciones, el maclado mecánico y la transformación de austenita-γ a martensita-ε. Este artículo explica el concepto de la Energía de Falla de Apilamiento dentro de materiales FCC, los métodos de obtención y los mecanismos de deformación que son regidos por esta, para finalizar con el planteo del modelo de Olson y Cohen y su aplicación en un acero específico de composición Fe-22%Mn-0,6%C en un rango de temperatura entre 50 a 600 [K]. Se demuestra que la EFA es proporcional a la temperatura y que se relaciona principalmente con la interacción de los elementos de aleación. Palabras Clave: Aceros TWIP; Energía de falla de apilamiento; Austenita; Martensita.
Generación del segundo armónico como técnica de caracterización en metales
El uso de una respuesta acústica no lineal ha sido aceptado como una alternativa prometedora para la evaluación del estado microestructural en sólidos metálicos. La generación del segundo armónico, debido a la propagación de ondas ultrasónicas ha sido utilizada para cuantificar la cantidad de no linealidad en un material. Dado que ésta se atribuye a defectos microestructurales, como la deformación de la red o el movimiento de dislocaciones, la relación entre la no linealidad y el cambio en las propiedades debido a la fatiga, la fluencia, el envejecimiento y el daño térmico, ha sido investigado intensamente. En este artículo se presenta una revisión bibliográfica de trabajos que han estudiado el efecto de los cambios microestructurales sobre la generación de armónicos y en el parámetro no lineal beta. Adicionalmente, se presentan los desafíos en esta materia y los trabajos en curso para afrontar los mismos. Palabras Clave: Generación del segundo armónico; ultrasonido no lineal; parámetro no lineal; acústica.
Reseña histórica de la actividad minera y metalúrgica en Chile
El presente artículo mostrará una reseña histórica sobre la evolución de la metalurgia en Chile. Para eso comenzaremos con una exposición del trabajo de metales en la época prehispánica, siguiendo con el trabajo de metales durante la conquista europea, la extracción de salitre y posterior desarrollo de la metalurgia extractiva del cobre mediante la revisión de la historia de la Corporación Nacional del Cobre (CODELCO). Finalmente definiremos los desafíos que deberá enfrentar nuestra área en lo relativo al cuidado del medio ambiente que nos exigen los nuevos tiempos, entre otros. Palabras Clave: Historia del cobre; historia del salitre; Chile.
Propuesta de un mecanismo para la formación de especies más solubles de cobre a partir de bornita pre – tratada con H2SO4 y NaCl
Los minerales que son procesados a concentrados son sulfuros, que bajo condiciones de lixiviacioÌn convencionales resultan con una baja o nula solubilizacioÌn. Uno de esos sulfuros es la bornita (Cu5FeS4), sobre el cual se han realizado estudios para nuevos medios de lixiviacioÌn mas capaces de afrontar la problemaÌtica, permitiendo la reocupacioÌn de la capacidad instalada y hoy ociosa. Mediante pruebas de lixiviacioÌn, se dio cuenta que la utilizacioÌn de aÌcido sulfuÌrico como agente pre – tratante aumenta la recuperacioÌn del Cu desde un 2,41% hasta un 18,04% tras 15 minutos de lixivia- cioÌn. Al sumarle cloruro de sodio al sistema, la solubilizacioÌn de cobre al mismo tiempo alcanzoÌ el 13,86%, pero con un menor contenido de hierro que en el caso anterior. Ensayos realizados con microscopia electroÌnica de barrido (SEM) indicaron la presencia de especies y morfologiÌas nuevas con el pre – tratamiento con sal, distintas a las observadas cuando solo se utilizoÌ el aÌcido sulfuÌrico como agente pre – tratante. Se abordoÌ, entonces, el efecto que tiene, tanto fiÌsico como quiÌmicamente, la realizacioÌn de un pre – tratamiento realizado con H2SO4 y NaCl sobre un concentrado mayoritariamente borniÌtico. Se identificoÌ que la utilizacioÌn de estos reactivos genera aÌcido clorhiÌdrico gaseoso, tal que este agente mejorariÌa la solubilidad de cobre mediante la formacioÌn de compuestos clorurados menos refractarios. La formacioÌn de especies maÌs favorables a la lixiviacioÌn a partir de la bornita radicariÌa en que el estado gaseoso en el cual se forma el HCl penetrariÌa de mejor manera al interior de las partiÌculas.
Determinación de la respuesta a fatiga de GLARE (Glass Reinforced Laminate) reforzado con nanotubos de carbono
Se investigoÌ la respuesta a fatiga de GLARE (Glass Reinforced Laminate) fabricado con resina epoÌxica reforzada con nanotubos de carbono (NTC). Para la fabricacioÌn del Glare se utilizoÌ Al 2024-T3, fibra de vidrio S2-5433, resina epoÌxica L20 y endurecedor EPH-161. Se usaron NTC comerciales. Las muestras se prepararon iÌntegramente en el taller de materiales compuestos de la Empresa Nacional de AeronaÌutica (ENAER). Se utilizaron probetas rectangulares de 50 x 140 mm de acuerdo a la norma ASTM E647. Con el fin de reforzar la resina epoÌxica utilizada, se agregaron NTC en las dosificaciones de 0,5 y 1% en peso. Se determinaron las curvas carga versus nuÌmero de ciclos utilizaÌndose cinco niveles de carga y tres probetas por cada nivel. Se determinaron las curvas de Paris para cada una de las configuraciones fabricadas, determinaÌndose los coeficientes C y m. La metodologiÌa experimental consideroÌ en todos los casos una perforacioÌn circular de 7,7 mm de diaÌmetro en el centro de cada probeta, dos entallas ubicadas perpendiculares al eje de aplicacioÌn de carga de 2 mm y una pregrieta de 3 mm de longitud. Los resultados se compararon con los resultados obtenidos con GLARE fabricado sin refuerzo a traveÌs de ensayos de fatiga, obtenieÌndose en todos los niveles una mejora en la vida a fatiga.
Una completa revisión de los orígenes y evolución de los procesos de manufactura de las cadenas
El presente trabajo muestra los posibles oriÌgenes, el desarrollo y evolucioÌn de los diversos procesos de manufactura de las cadenas, trazando la liÌnea base sobre la existencia de la cadena por miles de años, primeramente utilizada en sistemas de cangilones de agua y en bocetos de Leonardo da Vinci, evolucionando morfoloÌgicamente en funcioÌn de las necesidad o posibilidades de cada taller de artesano, para dar paso con el devenir de los años a su apogeo en la industria mariÌtima en el siglo XIX mediante mecanismos de manufactura por fundicioÌn o forja, paralelamente la revolu- cioÌn industrial impulsoÌ la sustitucioÌn de la fuerza del herrero por la de las maÌquinas, pudiendo implementar procesos de manufactura de cadenas soldadas cada vez de forma mas automaÌtica. Finalmente se concibe la cadena como un conjunto de eslabones en constante cambio ligado a los avances tecnoloÌgicos y necesidades de la historia de la humanidad.
Análisis Comparativo de la Difusividad Efectiva, Artificial y Real en Materiales Porosos
Se comparoÌ el transporte de una especie a traveÌs de una estructura porosa teoÌrica artificial y una real analizando el efecto que tiene la porosidad y tortuosidad en la difusioÌn de la especie a traveÌs de un dominio modelado que representa ambas estructuras. Para la modelacioÌn dinaÌmica se usaron las ecuaciones de transporte de especies quiÌmicas sin conveccioÌn y sin el teÌrmino de reacciones quiÌmicas en el dominio. Una vez alcanzado el estado estacionario el flujo promedio para la estructura artificial es 8,051 ×10-3 [molâˆžm2/s] y la concentracioÌn promedio en la salida es cout = 1,61*103 utilizando L0 = 8*104 [m], en tanto que para la estructura real el flujo promedio resultoÌ ser mayor e igual a 2,5×10-2 [molâˆžm2/s] y la concentracioÌn promedio en la salida menor e igual a 1,43*103 [mol/m3] con L0 = 6,4*104 [m]. Los resultados de flujo y concentracioÌn muestran que la transferencia de masa se favorece en la estructura real y disminuye a medida que usamos modelos con suposiciones teoÌricas y geomeÌtricas cada vez maÌs diferentes a eÌsta.
En los uÌltimos años se ha ido incrementando la investigacioÌn sobre aleaciones con memoria de forma en diversas aÌreas, como biomedicina, ingenieriÌa estructural, informaÌtica, automocioÌn, aeroespacial, etc. El creciente intereÌs por estas aleaciones se debe a sus propiedades especiÌficas que permiten el desarrollo de microactuadores, motores, sensores, entre otros productos tecnoloÌgicos. Este artiÌculo busca explicar el mecanismo del efecto de memoria de forma, sus propiedades, aplicaciones y potencial para el futuro.
Bases termodinámicas en metalurgia: Diagramas de fases de aleaciones
La formacioÌn en ciencias baÌsicas en cualquier rama de la ingenieriÌa es tarea fundamental para el desarrollo de competencias que requieren ambientes en que se requiere cada vez maÌs supervisioÌn de procesos automatizados. En el pasado la ausencia de programas y la capacidad de procesamiento de datos de la tecnologiÌa disponible haciÌa muy complejo el proceso de caÌlculo de equilibrio para sistemas a partir de bases de datos. Ya en la deÌcada de los sesentas se comenzaban a proponer metodologiÌas para el caÌlculo de diagramas de equilibrio de fases, situacioÌn que en la actualidad ha motivado la disponibilidad de varios programas para caÌlculos de equilibrio a partir de bases de datos termodinaÌmicos (teoÌricos y experimentales) en corto tiempo. Los resultados de estos caÌlculos que han de cumplir con las leyes de la termodinaÌmica y la regla de las fases entre otros. En Metalurgia, el uso de diagramas de equilibrio de aleaciones permite a los ingenieros evaluar la pertinencia de un determinado tratamiento teÌrmico para la formacioÌn de una microestructura que maximice el desempeño de una pieza de ingenieriÌa o definir las condiciones mediantes las cuales podemos refinar metales. La evaluacioÌn de la validez de los datos obtenidos mediante el uso de programas computacionales para caÌlculo de diagramas de fase requiere de una fuerte comprensioÌn de las bases termodinaÌmicas que los rigen. Es por esta razoÌn que el aprendizaje significativo en termodinaÌmica es un proceso que de ser exitoso facilita el entendimiento de lo que ocurre en un sistema al modificar variables como presioÌn o temperatura. Este trabajo, en lenguaje simple, ejemplifica coÌmo la comprensioÌn de conceptos base de la termodinaÌmica como la regla de las fases, permite una evaluacioÌn de la validez de los diagramas de fases Fe-C obtenidos mediante Thermo-Calc. Se pretende que los comentarios aquiÌ pre- sentados puedan ser transferidos a otros sistemas por los lectores con mentes maÌs inquietas.
Aspectos cristalográficos de la formación de ferrita WidmannstÄtten en aceros de bajo y medio contenido de carbono
Se analizaron metalografiÌas de la microestructura Widmannstätten en aceros de bajo y medio carbono de acuerdo a la posible relacioÌn de orientacioÌn entre las fases FCC y BCC. Se propone analizar 2 relaciones de orientacioÌn: Bain {001γ//{001}α, <110>γ//<001>α y Kurdjumov – Sachs {111}γ//{110}α, <110>γ//<111>α. Se midioÌ la difraccioÌn de electrones retrodispersados para evaluar las orientaciones de las placas, y luego se aplicoÌ una metodologiÌa de reconstruccioÌn del grano austeniÌtico basada en las relaciones de orientacioÌn propuestas. Se comproboÌ que la relacioÌn que permite obtener las orientaciones medidas en placas de ferrita Widmannstätten es la Kurdjumov – Sachs, dentro de una tolerancia angular de 5°. Se propone una posible justificacioÌn de las observaciones metalograÌficas basada en dicha relacioÌn de orientacioÌn.
Estudio de la influencia de gases de proteccioÌn en el esfuerzo de corte de soldaduras de filete fabricadas por GMAW-SC
En este trabajo se evaluoÌ la influencia sobre el esfuerzo de corte en soldaduras de filete longitudinales y transversales soldadas mediante GMAW-SC, de cuatro gases de proteccioÌn que actualmente comercializa Indura S.A: Indurmig 20, Indurmig 8, Indurmig O2 y CO2. Para ello se ensayaron en traccioÌn probetas para ensayo de corte fabricadas bajo la Norma AWS B4.0:2007. Se fabricaron, ademaÌs, probetas de filetes en unioÌn T para realizar pruebas de micrografiÌa, microdureza y macrografiÌa para dar asiÌ significado a los resultados del esfuerzo de corte, por medio del anaÌlisis de microestructuras, microdureza Vickers y penetracioÌn obtenida para cada gas evaluado. El metal base utilizado fue un acero ASTM A36 y el metal de aporte, ER70S-6. Los resultados muestran que el esfuerzo de corte es mayor al utilizar CO2, con 313 MPa de promedio, y menor en las juntas soldadas con Indurmig O2, con un promedio de 244 MPa, lo que se relaciona directamente con las dimensiones de las gargantas efectivas y, en consecuencia, con la penetracioÌn obtenida para cada gas, definiendo guarda relacioÌn con el esfuerzo de corte y a medida que el oxiÌgeno aumenta en la composicioÌn quiÌmica del gas, aumenta la dureza, ya que se favorece una mayor velocidad de soldeo y, con ello, una mayor velocidad de enfriamiento y un tamaño de cordoÌn maÌs pequeño. Palabras Clave: Soldadura; GMAW; Ensayo de corte; Gases de proteccioÌn; Esfuerzo de corte.
CaracterizacioÌn de material y determinacioÌn de propiedades de fractura de un acero TWIP
Los aceros TWIP, Twinning-Induced Plasticity (plasticidad inducida por maclado) estaÌn incluidos en el grupo de los denominados segunda generacioÌn de aceros avanzados de alta resistencia. Son aceros con alto contenido de manga- neso (20% en peso aproximadamente) y totalmente austeniÌticos a temperatura ambiente. Tienen, a priori, un elevado potencial de aplicacioÌn por la particularidad de presentar una excelente combinacioÌn de resistencia y ductilidad, a la que se suma su gran capacidad de deformacioÌn ante esfuerzos de impacto entre otras cualidades sobresalientes. Los principales toÌpicos contemplados en las investigaciones llevadas a cabo en los aceros TWIP corresponden al estudio de las propiedades mecaÌnicas tradicionales y la correlacioÌn entre eÌstas y la microestructura. Existen estudios acerca de conformabilidad, soldabilidad y fatiga por citar algunos maÌs particulares. El presente trabajo se enfoca en una ca- racterizacioÌn mecaÌnica-metaluÌrgica de un acero de composicioÌn base y la determinacioÌn de las propiedades a fractura, aspecto del que no se dispone de mucha informacioÌn en la literatura. Palabras Clave: TWIP; Plasticidad inducida por trenza; Tenacidad a fractura; Curva J-R; JIc.
Arqueometalurgia: Una mirada al desarrollo de culturas prehispaÌnicas mediante la fabricacioÌn, uso y distribucioÌn de piezas metaÌlicas
El presente texto muestra una revisioÌn de algunos trabajos realizados en la regioÌn altiplaÌnica de Los Andes de Sur. Me- diante aplicacioÌn de teÌcnicas propias de la arqueometalurgia se intenta dar contexto a los hallazgos de piezas metaÌli- cas producidas por tecnologiÌa prehispaÌnica. La mayor cantidad de los datos expuestos se podriÌan obtener con equipos y procedimientos que se estudian en las IngenieriÌas en metalurgia que se imparten en la Universidad de Santiago de Chile. Tras la exposicioÌn de tres casos que incluyen anaÌlisis de escorias, un disco ornamental (halladas en el noreste argentino) y hachas (desenterradas en el altiplano boliviano y San Pedro de Atacama). Se puede concluir un gran desarrollo e implementacioÌn de tecnologiÌa para extraccioÌn de metales, aleado y procesos de conformado, ademaÌs de una red de comercio que abarcaba al menos 1.100 Km por Los Andes. Palabras Clave: Arqueometalurgia; metalurgia prehispaÌnica; extraccioÌn de metales; conformado.
Aumento de productividad en una planta de fabricación de electrodos de acero AWS 70S-6 mediante modificación de la etapa de trefilación húmeda
Durante la realización de este trabajo se aunaron las fuerzas de dos empresas, una siderúrgica proveedora del alambrón y una fábrica de electrodos de soldadura AWS 70S-6. Éstos se fabrican a partir de rollos continuos en básicamente dos etapas de trefilación: en seco, que consta de 9 hileras aplicando reducciones desde los 6,00 mm hasta los 2,21 mm, y en húmedo (10 hileras) desde los 2,21 mm hasta 0,90 mm, sin tratamiento térmico intermedio. La motivación fue poder utilizar la capacidad instalada de la planta de 1000 ton/mes. Previo a este trabajo, la productividad era cercana a 800 ton/mes. Esta baja productividad se atribuyó principalmente a los cortes no deseados que ocurren durante el proceso de trefilado en húmedo que entorpecen la continuidad de la operación. Este trabajo tuvo como objetivo disminuir la cantidad de cortes en la etapa de trefilación en húmedo, mediante la modificación de la distribución de las tasas de reducción de trefilado, implementando un tren de trefilación dinámico, que consideró las distintas tasas de desgaste de las hileras que se hacen mayores conforme disminuye la sección transversal del alambre. Tras la modificación en la distribución de hileras, se observó una disminución en los cortes por trefilación en húmedo, lo que se tradujo en un aumento de la productividad de la planta y en una disminución del consumo de hileras. Palabras Clave: Trefilación húmeda de aceros; aumento de productividad.
El triaÌngulo virtuoso de la corrosioÌn-proteccioÌn electroquiÌmica
El presente trabajo tiene como objetivo perfeccionar el proceso de enseñanza aprendizaje del par corrosioÌn-proteccioÌn, con la utilizacioÌn de un triaÌngulo virtuoso en donde se identifican los elementos base presentes en la corrosioÌn elec- troquiÌmica como son: AÌnodo, CaÌtodo y ElectroÌlito. En dicho triangulo se identifican los elementos recieÌn mencionados especiÌficamente en los veÌrtices, los que estaÌn unidos por sus respectivas aristas para completar dicho triaÌngulo. Cada veÌrtice de este triaÌngulo es a la vez otro triaÌngulo que se activa o desactiva dependiendo si se rompe el circuito del triaÌngulo principal (veÌrtice). De el mismo modo, las aristas representan la conexioÌn eleÌctrica pertinente entre cada ele- mento, ya sea conductor de electrones o conductor ioÌnico electrolito-electrodo. Dependiendo si se estaÌ en presencia de corrosioÌn o de proteccioÌn contra la corrosioÌn se tendraÌn las polaridades respectivas de pila galvaÌnica o celda de electroÌlisis, independiente de la polaridad la interpretacioÌn y uso del triaÌngulo virtuoso es anaÌlogo en ambos casos, teniendo eso siÌ que previamente identificar en que caso del tipo de fenoÌmeno se estaÌ. Este nuevo meÌtodo utiliza una forma graÌfica de ver la problemaÌtica de la corrosioÌn y su proteccioÌn, lo que contribuye al desarrollo de los estudiantes y fomenta su intereÌs por esta materia, incrementa sus conocimientos mediante el estudio por etapas consecutivas interrelacionadas entre siÌ. Palabras Clave: CorrosioÌn; AÌnodo; CaÌtodo; Electrolito; TriaÌngulo virtuoso.
EvaluacioÌn electroquiÌmica de nuevos inhibidores de corrosioÌn para molienda de minerales con agua de mar
En las plantas de procesamiento de minerales los medios de molienda, como bolas y barras, son fabricadas de acero; en molienda huÌmeda, su consumo normalmente es elevado debido a las componentes corrosivas del medio en que se efectuÌa, lo que provoca que el acero sea clasificado como un insumo criÌtico dentro del proceso. Es importante in- vestigar coÌmo evitar o minimizar el impacto econoÌmico por consumo de acero en los medios de molienda, para ello se evaluaron electroquiÌmicamente 3 inhibidores de corrosioÌn orgaÌnicos por voltametriÌa lineal y utilizando la aproximacioÌn de Tafel, para medir corrientes y potenciales de corrosioÌn. Fueron utilizadas soluciones de agua de mar con diferentes concentraciones de los inhibidores, para pH natural del agua de mar y pH de 9,5. El inhibidor que presenta los mejores resultados bajo las diferentes condiciones de pH y concentracioÌn es el inhibidor 3, con peÌrdidas de espesor promedio de 0,36 mm/año a pH natural y 0,7 mm/año a pH 9,5. Palabras Clave: CorrosioÌn; inhibidores; bolas; molienda; agua de mar.
Fragilización por hidrógeno y Brush Plating
Se hace una revisión de los mecanismos de daño por hidrógeno, incluyendo el ampollado por hidrógeno, la precipitación interna de hidruros, el agrietamiento por precipitación de hidruros, el ataque por hidrógeno y la fragilización por hidrógeno. Se analizan los tipos de fractura en función de los puntos de residencia del hidrógeno y la interacción del hidrógeno con los aceros, estudiándose las etapas de disolución, difusión y transporte de hidrógeno. Se describe el proceso de “Brush Plating” que se aplica a una superficie con el fin de reparar los daños en los recubrimientos anticorrosivos. Finalmente, se describe el procedimiento para evaluar el daño por hidrógeno en aceros, a través del método de la carga incremental detallado en la norma ASTM F1624-12, analizándose el caso de un acero SAE 4340 sometido a brush-plating en comparación con el mismo acero sometido a carga de hidrógeno. El resultado muestra la validez de la norma aludida en la determinación del daño por hidrógeno en aceros. Palabras Clave: Daño por hidrógeno; Brush-plating; Método de carga incremental.
Comité Editorial + Creditos REMETALLICA 2020
Análisis de falla: un caso cotidiano que nos recuerda importantes conceptos de metalurgia, fractura y corrosión
Se desarrolló un análisis de la falla de una pieza de acero inoxidable martensítico AISI 420, correspondiente a una varilla de jación para la posición de un motor fuera de borda de una embarcación pequeña. La pieza se fracturó en forma frágil en la misma zona donde se desarrolló un proceso de soldadura para reparar una fractura frágil previa. Fueron evaluadas algunas variables mecánicas, metalúrgicas y corrosión con el propósito de plantear una hipótesis de falla coherente con las evidencias mostradas por la pieza. Se llevaron a cabo algunos ensayos que permitiesen indagar en el origen metalúrgico de la falla, concluyéndose que la causa más probable fue la acción sinérgica de Corrosión por Fatiga, SCC (Stress Corrosion Cracking) y Fragilización por Hidrógeno, dada las condiciones ambientales, químicas y mecánicas de la pieza. Lo anterior, dio explicación coherente a los dos eventos de fractura frágil en el tiempo y su superficie predominantemente intergranular. Se descartó la influencia del proceso de soldadura en la falla. Palabras Clave: Acero; Inoxidable; Martensítico; Fractura; Fragilización; Fatiga; Corrosión; SCC.
Interacción entre átomos de carbono y dislocaciones en aleaciones Fe-C
El presente trabajo ha sido desarrollado por estudiantes de metalurgia física de los aceros del programa de Doctorado en Ciencia de la Ingeniería mención Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Universidad de Santiago de Chile, con el afán de dejar este material a disposición de quienes deseen profundizar en cómo los átomos de carbono (y otros intersticiales por extensión) influyen sobre los procesos de deformación y endurecimiento de aleaciones Fe-C. Se muestran los intersticios en las redes FCC y BCC y se ilustra cuales son los que ocupan preferentemente los átomos de carbono. Se muestra la distorsión elástica por el posicionamiento del carbono en los intersticios, los cuales son notablemente distintos en ambas redes, y por consiguiente su interacción con las dislocaciones de cuña y tornillo será distintas. Adicionalmente se presenta la interacción de los solutos intersticiales, particularmente el átomo de carbono con las dislocaciones lo que se plantea como necesario para un adecuado entendimiento de los procesos como la uencia heterogénea. Se incluyen resultados recientes de publicaciones, las cuelas mediante el uso de simulación numérica y avanzadas técnicas de caracterización han permitido progresar en la descripción de las atmósferas de soluto. Palabras Clave: FCC; BCC; Hueco octaédrico; Átomo de carbono; Dislocaciones.
El presente estudio uso la modelación y simulación numérica mediante un software comercial, para comparar el transporte de una especie a través de un material poroso resolviendo las ecuaciones de Brinkmann que emplea el concepto de la difusividad efectiva, porosidad y tortuosidad, la difusión a través de una estructura porosa simplificada y finalmente una estructura porosa real tomada a través de microscopia electrónica usando las ecuaciones de movimiento acopladas a transporte de especies con términos convectivos y difusivos que varían en el tiempo, es decir, desde un sistema simplificado a lo más real. La concentración alcanza el estado estacionario luego de 0,05 s en el granulo artificial y en 0,055 s en el ramificado y alcanzado el estado estacionario el flujo promedio para el granulo artificial es de 8,051×10-3 [mol.m2/s] y para el granulo rami cado es de 25 ×10-3 [mol.m2/s]. Esto quiere decir que a medida que la estructura se acerca a un granulo real, el modelo Brinkmann que es una modificación de las ecuaciones de transporte usando una superficie compacta, es menos representativo ya que de difusividad efectiva no es capaz de representar el transporte convectivo – difusivo ni la porosidad y tortuosidad empleadas a una verdadera estructura porosa. Palabras Clave: Difusividad; Porosidad; Tortuosidad; Difusividad efectiva; Convección.
En este artículo es presentado un trabajo consistente en el tallado de una placa de acero mediante el uso del método electroquímico del Electrograbado. El proceso fue desarrollado a un potencial y corriente de celda de 2,5 V y 10 A respectivamente. Esta técnica permite un nivel de detalle sobre sus superficies comparable a los métodos tradicionales, además de que su efecto sobre la plancha perdura por mucho tiempo gracias a la capa pasivante de Fe2O3 sólido formada sobre la superficie que se encuentra en contacto con la atmósfera. Palabras Clave: Electrograbado; Metalurgia; Arte.
La formación de austenita en aceros de bajo carbono
La formación de austenita es un proceso complejo en el cual la microestructura inicial y la velocidad de calentamiento juegan un rol importante. La cinética del proceso está controlada ya sea por la difusión del carbono o por la movilidad de la intercara γ/α. La temperatura de transición desde un mecanismo al otro durante el calentamiento ha sido predicha suponiendo condiciones de equilibrio local (EL), y designada Am. En este estudio se discute la evidencia metalográ ca de la transición desde el control difusional por carbono al control por la movilidad interfacial (o masiva). El proceso de la formación de austenita desde una microestructura inicial de ferrita+perlita es discutido a la luz de evidencia metalográfica. Palabras Clave: Austenita; Acero; Carbono.
Henry Howe y la reducción selectiva de minerales oxidados de cobre a inicios del siglo XX en Chile
El presente trabajo muestra los aspectos necesarios para la comprensión de un proceso propuesto por Henry Howe para la reducción selectiva de óxidos de cobre en presencia de óxidos de hierro mediante el control de la razón de presiones de CO/CO2. El trabajo se divide en cuatro partes. En la primera, se presenta una reseña bibliográ ca de Henry Howe y su paso por Chile, luego se ilustran la construcción de Diagramas Ellingham de óxidos, posteriormente se muestra al carbono como reductor y cómo la escala PCO/Pco2 se convierte en un símil de la escala de oxígeno para la determinación de los óxidos estables a razón PCO/Pco2 constante. Finalmente, se presenta, como ejemplo, un sistema diatérmico, compuesto por wustita y tenorita, en el que mediante el uso de Diagramas de Ellingham se justi cará el desarrollo de la reducción selectiva propuesto por el profesor Howe tras su paso por Chile a nes del siglo XIX. Palabras Clave: Henry Howe; Reducción selectiva; Óxidos de cobre, Diagramas de Ellingham.
Comité Editorial + Creditos REMETALLICA 2018
Los aceros autopatinables pertenecen a la familia de aceros estructurales de Alta Resistencia - Baja Aleación (HSLA) con adición de elementos aleantes tales como Cu, Cr y Ni. Estos aceros son utilizados en aplicaciones estructurales tales como edificios y puentes carreteros y de ferrocarril. Su uso es también frecuente en equipos rodantes como vagones ferroviarios. Debido a su mayor resistencia mecánica, es posible fabricar piezas de espesores menores, lo que se traduce en un menor peso y en una disminución de costos. Los aceros estructurales autopatinables presentan una buena resistencia a la corrosión, evitando el uso de pinturas y/o galvanizado, lo que disminuye costos tanto en construcción como en mantenimiento. Palabras Clave: Aceros, patinables, corrosión.