FRSN - Ciencia y Tecnología - Centro DEYTEMA
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Item Efecto de la adición de material reciclado sobre la cristalización de polvos coladores(Comité Organizador SAM CONAMET 2024, 2024-08-08) Brandaleze, Elena; Benavidez , Edgardo Roque; Martín, Alejandro Andrés; Valentini, Marcelo Alejandro; Santini, Leandro MatiasLos polvos coladores empleados como lubricantes en el proceso de colada continua de aceros se fabrican a partir de diferentes minerales y materiales carbonosos lo que resulta en una composición compleja que incluye óxidos tales como: SiO2, CaO, Na2O, Al2O3, MgO y compuestos fluorados. Sus proporciones se ajustan en base a los requerimientos de viscosidad, fluidez y conductividad térmica especificados para cada polvo en función del grado de acero y la condición de procesamiento. La proporción de fases cristalinas que se forman en la capa de polvo colador durante el enfriamiento en el molde, afecta las propiedades reológicas del material fundido y los mecanismos de transferencia térmica. En la actualidad, el interés por disminuir las emisiones nocivas para el medio ambiente y la salud, incrementar la eficiencia energética de los procesos y prolongar la vida útil de las piezas refractarias en contacto con el material fundido a alta temperatura promueven el desarrollo de formulaciones con menor contenido de compuestos fluorados y el empleo de óxidos alternativos obtenidos a partir de material recuperado del proceso siderúrgico. En este trabajo, se estudia el efecto de la adición de material reciclado sobre la cristalización y las propiedades reológicas de un polvo colador formulado sobre la base de un material comercial. La viscosidad y fluidez se determinan mediante la aplicación de modelos teóricos y la técnica del plano inclinado respectivamente. El comportamiento de cristalización se evalúa mediante ATD y la aplicación de modelos no isotérmicos para estimar la energía de activación (Ea). Las fases cristalinas formadas se obtienen a partir del tratamiento térmico de las muestras a las temperaturas críticas y se identifican mediante DRX. La información obtenida resulta relevante para el desarrollo de materiales eficientes y adecuados a los requerimientos industriales.Item Sustitución de compuestos fluorados por circona reciclada en escorias siderúrgicas(Comité Organizador SAM CONAMET 2024, 2024-08-08) Montaldo, Trinidad; Santini, Leandro Matias; Valentini, Marcelo Alejandro; Brandaleze , ElenaEn el proceso de fabricación del acero, durante la colada continua, es importante controlar la extracción de calor durante su solidificación y la lubricación entre la piel de acero y la pared del molde para garantizar la estabilidad del proceso y la calidad superficial requerida del producto. Por este motivo, se adicionan polvos coladores en la parte superior del molde de la colada continua que cubren la superficie del acero líquido, evitando el enfriamiento brusco del metal, la reoxidación y captando las inclusiones. Gran parte de los polvos coladores comerciales contienen flúor en su composición química, lo que produce emisiones de gases fluorados, nocivos para las personas y que pueden causar problemas de corrosión en planta por la acidificación del agua de los circuitos de refrigeración. Debido a esto, la disminución del flúor mediante el agregado de compuestos alternativos resulta de interés tecnológico. En este trabajo se formulan dos composiciones de escorias sintéticas a partir de un material comercial utilizado para el colado de aceros adicionando 1 y 2 % en peso de circona obtenida a partir del reciclado de piezas refractarias del proceso siderúrgico con el objetivo de disminuir el contenido de F presente y evaluar sus propiedades físicas a las temperaturas de proceso (1300°C). Los ensayos de caracterización de propiedades físicas a alta temperatura contemplan la aplicación de la técnica del plano inclinado para determinar la fluidez y de modelos teóricos: Riboud, Iida y Mills para estimar valores de viscosidad. El comportamiento de fusión se evalúa mediante microscopía de alta temperatura (HSM) y ensayos de análisis térmico diferencial DTA-TG. Los resultados obtenidos permiten concluir que el polvo colador con 1 % en peso de ZrO2 reciclada, ha resultado el más favorable con respecto al comportamiento del fundido en las condiciones de proceso.Item Sensibilización y Corrosión en AISI 316L(Secretaría de Investigación, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Lomas de Zamora., 2024-07-30) Inés, Mariano Nicolás; Mansilla, Graciela AnalíaEste trabajo estudia la corrosión acelerada de acero inoxidable AISI 316L bajo exposición a una atmósfera salina durante 96h. Previamente, las muestras fueron solubilizadas a 1100°C durante 1h y luego enfriadas en agua o aire, seguidas de una sensibilización isotérmica a 650°C durante 6h. El análisis microestructural, mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, reveló ataques severos en los bordes de grano austeníticos, atribuidos a la precipitación de distintos tipos de carburos de cromo y fases intermetálicas, como lo confirmó la difracción de rayos X. Los ensayos de corrosión indicaron que la muestra enfriada en aire presentó una mayor tasa de degradación y pérdida de masa, con un avance significativo de la corrosión intergranular, en comparación con la muestra enfriada en agua. Estos hallazgos destacan la influencia de los tratamientos térmicos sobre la susceptibilidad a la corrosión localizada.Item ANÁLISIS DE LOS PRODUCTOS DE PROCESOS DE CORROSIÓN DE ACEROS AL BORO(Universidad Tecnológica Nacional., 2024-08-09) Delpupo, María Noelia; Herasimovich , Jazmin; Mansilla, Graciela AnalíaLos aceros al boro son utilizados en la industria del agro por su resistencia al desgaste y a la corrosión atmosférica, como por ejemplo en las herramientas de las sembradoras y discos de arados. El acero resistente a la intemperie forma una capa adherente y protectora durante una exposición prolongada a la atmósfera, reduciendo así la tasa de corrosión. En general, los productos de corrosión se forman en tres etapas que se diferencian entre sí. En cuanto a las principales fases que constituyen las capas de óxido, tales como la lepidocrocita y la goethita. Estos productos formados sobre el acero por la corrosión atmosférica han sido investigados por diversos autores debido a que tienen la capacidad de cambiar, y generalmente mejorar, la resistencia a la corrosión atmosférica del acero. En este sentido, la goetita α-FeOOH es una fase no reactiva con la capacidad protectora más importante. Una de las metodologías más efectiva de medición y análisis es la técnica de difracción de rayos X. El objetivo de este trabajo es analizar, a través de la técnica de difracción de Rayos X, los productos de corrosión obtenidos sobre muestras de discos de arados Aceros AISI 15B30l sometidos al proceso de corrosión de cámara de niebla salina. Las fases de los productos de corrosión obtenidos varían respecto a los procesos de obtención diferentes de muestras de arados. Asimismo, la fase lepidocrocita FeO(OH), asociada a una mayor velocidad de corrosión, es la fase que se encuentra en mayor proporción en ambas muestras.Item CARACTERIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES ABRASIVAS DEL SUELO EN ENTORNOS NATURALES(Universidad Tecnológica Nacional., 2024-10-10) Herasimovich , Jazmin; Delpupo, María Noelia; Mansilla, Graciela AnalíaLas propiedades del suelo son factores importantes que afectan la intensidad del proceso de degaste de los materiales durante su funcionamiento. Las condiciones naturales del suelo como tamaño de grano, pH, humedad influyen en este proceso, ya sea en las deformaciones plásticas, o en los fenómenos corrosivos asociados que conducen al crecimiento de microfisuras de los aceros. Existe una relación directa entre la morfología de los granos y la humedad sobre el desgaste ocasionado, para lo cual resulta fundamental conocer las propiedades abrasivas que permitan anticiparse futuros daños y/o aumentar el ciclo de vida de la pieza en servicio. El objetivo de este trabajo es caracterizar física y químicamente dos tipos suelos de la región pampeana, dedicados a la industria agropecuaria, en los cuales operan sembradoras, arados y cosechadoras; todos ellos con piezas de acero al boro en contacto con el suelo. Las muestras de suelo se analizan químicamente, se determina dureza, ph, humedad y se realizan pruebas de laboratorio para establecer el perfil granulométrico. En este sentido, se podrá determinar de manera anticipada la naturaleza del desgaste mecánico o si tendremos tribocorrosión en las piezas de acero que colaboren a predecir fallas prematuras en servicio.Item Análisis de competencias matemáticas y errores en la resolución de problemas de límites(AJEA - Universidad Tecnológica Nacional, 2024-12-05) Laugero, Lorena Fernanda; Rodríguez, Georgina Beatriz; Bertero, Gabriel Alejandro; González, María CelesteLos ingenieros, en su ámbito laboral, se enfrentan a problemas complejos a los que se les debe encontrar soluciones efectivas y eficientes. Por esta razón, la resolución de problemas es una competencia fundamental a desarrollar en los estudiantes de estas carreras. El objetivo de este trabajo es mostrar la experiencia realizada en la materia Análisis Matemático I de la especialidad Ingeniería Electrónica de la Facultad Regional San Nicolás. En ella, se identificaron las competencias matemáticas que presentan los alumnos y se determinó cuáles son los errores más frecuentes que cometen al resolver problemas de límites de funciones reales de una variable real. Los resultados obtenidos demuestran que los alumnos presentan dificultades cuando se enfrentan a problemas no rutinarios. En cuanto a los tipos de errores, se pudo establecer que los más frecuentes están relacionados con el trabajo algebraico básico, es decir, errores de tipo técnicos.Item Impacto de los Tratamientos Térmicos en la Susceptibilidad a la Corrosión Localizada de un Acero Inoxidable AISI 316L(Universidad Tecnológica Nacional, 2024-10-30) Inés, Mariano Nicolás; Mansilla, Graciela AnalíaEn este trabajo se evalúa el comportamiento microestructural de un acero inoxidable AISI 316L sometido a ensayo de corrosión acelerada, considerando tiempos de exposición a una atmósfera salina de 8h, 50h y 96h. Las muestras fueron previamente solubilizadas a 1100°C/1h, seguido de enfriamiento en agua y otras en aire, y luego sensibilizadas isotérmicamente a 650°C/6h, con enfriamiento lento en horno. Mediante microscopía óptica se observaron ataques intensos en bordes de grano austenítico, posiblemente atribuidos a la precipitación de las distintas fases identificadas por Difracción de Rayos X. Como resultado de los ensayos de corrosión, se destaca una mayor velocidad de degradación y pérdida de masa por unidad de tiempo en la muestra con tratamiento térmico y enfriamiento en aire, en comparación con su par enfriada en agua. Esto quedó de manifiesto al observar las muestras con microscopía Confocal y electrónica de barrido (SEM), en donde se logró determinar un mayor avance de la degradación intergranular y su propagación por zonas con carburos de cromo asociadas.Item Caracterización de la Resistencia a la Corrosión de Acero Inoxidable AISI 316L Sometido a Ensayo en Cámara de Niebla Salina: Un Estudio Experimental.(Fernando Cejas, 2024-10-30) Valles , Agustina Soledad; Inés, Mariano Nicolás; Mansilla , Graciela AnalíaEste estudio enfatiza la necesidad de comprender cómo el tratamiento térmico y la tensión aplicada afectan el comportamiento corrosivo en un acero inoxidable AISI 316L, lo que resulta fundamental para desarrollar estrategias que prevengan y/o reduzcan la corrosión en entornos industriales, aún en estas aleaciones especialmente diseñadas para resistir la corrosión. Se realizó tratamiento térmico en probetas de AISI 316L, a una temperatura de 900°C, durante dos horas y enfriamiento posterior en aire. Luego, las muestras así tratadas, junto con otras en condición as-received, se colocaron en Cámara de Niebla Salina. Todas las muestras se sometieron a flexo-compresión o pandeo (con tensión determinada por molde), y expuestas a niebla salina durante periodos de tiempo específicos, variando entre 50 y 96 horas. También se introdujeron en la cámara muestras testigos (sin flexión). La corrosión se evaluó mediante ensayos en una cámara de niebla salina, donde se utilizó un spray con 5% NaCl para recrear un ambiente corrosivo. La temperatura dentro de la cámara se fijó en 35°C, mientras que la temperatura del aire saturado se registró en 47°C. Se buscó comprender la relación existente entre el tratamiento térmico, la tensión aplicada y el comportamiento durante el ensayo de corrosión de muestras de AISI 316L. Aspectos superficiales de las muestras se evaluaron con lupa estereoscópica, mientras que la microestructura interna del material y las eventuales grietas típicas de corrosión bajo tensión se analizaron con microscopía óptica. Los resultados revelan que, a mayor tiempo de exposición a la atmósfera salina y con una tensión mecánica, mayor es la cantidad de óxidos formados en superficie de las muestras.Item Influencia de la Velocidad de Deformación en un Acero Inoxidable AISI 316L con Carga Electrolítica de Hidrógeno(Fernando Cejas, 2024-10-30) Inés, Mariano Nicolás; Mansilla , Graciela AnalíaCuando los aceros inoxidables se someten a condiciones de servicio inadecuadas (altas temperaturas y atmósferas de trabajo agresivas), se puede generar hidrógeno, producto de reacciones de corrosión. Éste ingresa, difunde y queda atrapado en sitios concentradores de tensión de la red metálica, como ser dislocaciones y vacancias, y también en bordes de granos, partículas de carburos de cromo y fases intermetálicas. La interacción entre el hidrógeno, los átomos de la red y las condiciones operativas puede tener diversas consecuencias en el material. Esto incluye el desarrollo y crecimiento de fisuras, la reducción de la vida útil en fatiga y la ocurrencia de fracturas frágiles, máxime cuando hay involucradas tensiones mecánicas. El hidrógeno es fácilmente transportado por las dislocaciones en la deformación plástica, acrecentado los problemas de fragilización por hidrógeno. Este trabajo analiza la influencia de la velocidad de deformación en ensayos de tracción aplicados a un acero inoxidable austenítico AISI 316L cargado electrolíticamente con hidrógeno. Para lograr una microestructura susceptible, se aplicaron previamente tratamientos térmicos de solubilización y sensibilización microestructural, y luego sobre un grupo de estas muestras se llevaron a cabo cargas electrolíticas de hidrógeno. Para finalizar, se realizaron ensayos de tracción sobre el total de las muestras, empleando velocidades de deformación variables, esto es, 3x10-3 s-1, 3x10-4 s-1 y 3x10-6 s-1, respectivamente. Resultados preliminares dejan en evidencia una reducción sustancial (fragilización) en el alargamiento a rotura de muestras con tratamiento térmico (sensibilizadas) y cargadas con hidrógeno considerando la menor velocidad de deformación, esto es, 3x10-6 s-1. También, se avaluó el índice de fragilización por hidrógeno, para cada condición de tratamiento y velocidad de deformación, correspondiendo valores disímiles, poniendo de manifiesto la dependencia existente entre el movimiento y transporte de hidrógeno por las dislocaciones durante la deformación plásticaItem Hydrogen incidence on tensile strength behavior of AISI 316L stainless steel(2022-05-13) Inés, Mariano Nicolás; Mansilla, Graciela AnalíaMost paper in literature are devoted on the effect caused by chromium carbides on the tensile behavior of stainless steels, for example, it is known that the precipitation of M23C6, M6C and Sigma Phase are harmful under certain operative conditions, although there are only few papers related with hydrogen embrittlement in type 316L stainless steels. Even though hydrogen slightly modifies the mechanical behavior of these stainless steels, it should be considered to avoid significant economic losses. The aim of this work is to evaluate the effect on mechanical response of hydrogen charged AISI 316L stainless steel samples. To achieve homogeneous carbides precipitation, specific thermal treatments were conducted on as-received samples. Then three sets of samples were considered to carry out tensile tests. Before that, a group of heat-treated samples were hydrogen charged, in a 1N H2SO4 electrolytic solution with 0.25 g/L NaAsO2 as hydrogen promoter agent, using graphite anode and a constant current density of 35 mA/cm2 for 3.5 h. After tensile tests, the resulting fracture surfaces exhibited mixed ductile-brittle behavior in hydrogen charged samples in comparison with the ductile morphology obtained in uncharged ones. In addition, in hydrogenated samples cracks were found associated with fine chromium carbides, while ductile well-developed dimples were found in uncharged samples. In coincidence, there was a ductility loss in electrolytic hydrogen charged samples, which was not observed in those uncharged ones. In order to identify hydrogen - carbides interactions, a selective metallographic technique made it possible to find grain boundaries and carbides/matrix interfaces as the main hydrogen traps. Furthermore, differential scanning calorimetry (DSC) tests were performed to obtain hydrogen desorption temperatures. Results allowed to settle that those carbides developed during thermal treatments are responsible for deleterious hydrogen trapping that may cause mechanical failure on AISI 316L stainless steel.