Facultad Regional San Nicolas
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Item Análisis de la pureza y del tamaño de grano de agregados de magnesia en la resistencia a la corrosión de ladrillos MgO-C(Universidad de la República Uruguay, 2023-04-21) Lagorio, Yamila; Benavidez, Edgardo; Vernilli, FernandoEl presente trabajo tiene como objetivo estudiar la degradación química de ladrillos de MgO-C por el ataque de una escoria de acería. Para esto se conformaron tres ladrillos, identificados como A, B y C, los cuales fueron formulados a partir de magnesia (MgO) de calidad electrofundida, carbono (grafito), antioxidantes (aluminio y silicio) y ligantes (resinas fenólicas). En la composición de los ladrillos solamente se modificó la calidad (pureza y tamaño de grano) de la magnesia, permaneciendo constante el resto de sus componentes. Los ladrillos, de dimensiones: 229 x 152 x 76 mm3, fueron conformados por prensado uniaxial a 135 MPa. A través del método de inmersión, se determinaron: las densidades y porosidades aparente y real de los ladrillos conformados. El análisis estructural de los ladrillos se completa con la identificación de las fases cristalinas presentes empleando la técnica de difracción de rayos X (DRX).Item Relación entre propiedades térmicas y mecánicas con la viscosidad de escorias usadas en el colado de aceros(Universidad de la República Uruguay, 2023-04-21) Benavidez, Edgardo; Santini, Leandro; Valentini, Marcelo; Brandaleze, ElenaEn el presente trabajo se determina la fluidez de diversas escorias de molde, con y sin flúor, a la temperatura de 1300ºC, por medio del método del plano inclinado. Las capas sólidas obtenidas tras el enfriamiento rápido fueron estudiadas por diferentes técnicas de caracterización. El grado de fluidez en el estado fundido es relacionado con varias características del material en estado sólido, como ser: temperatura de transición vítrea (Tg), coeficiente de expansión térmica lineal (), capacidad calorífica a presión constante (Cp) y microdureza Vickers (Hv). Los resultados indican que si se trabaja separadamente en dos grupos: composiciones con flúor (CF) y composiciones sin flúor (SF), se puede relacionar las propiedades térmicas y mecánicas determinadas cuando el material se encuentra en estado sólido (hasta alrededor de 600ºC) con la fluidez, o la viscosidad, de estas escorias en el estado fundido (1300ºC). Se realiza una interpretación a este comportamiento a partir de considerar que la viscosidad (a 1300 ºC) se asocia a la intensidad en sus enlaces y al grado de complejidad de la estructura vítrea; así, a menores temperaturas, con el material en estado sólido, se debería manifestar generando distintos valores de las propiedades térmicas y mecánicas.Item Caracterización de aleaciones en polvo para deposición por plasma de arco transferido (PTA)(Universidad de la República Uruguay, 2023-04-21) Brandaleze, Elena; Deacon, Enzo; Benavidez, EdgardoEn este trabajo, se presentan resultados de la caracterización realizada sobre dos materiales en polvo, constituidos por una mezcla de compuestos de dureza elevada acompañados por una liga metálica, con miras a ser utilizados en recubrimientos duros sobre dispositivos aplicados en herramientas de maquinarias agrícolas. En este caso las piezas finales requieren principalmente de alta resistencia mecánica (al desgaste y la abrasión) en contacto con el suelo tanto como resistencia a la corrosión. En este estudio se contemplan dos polvos: P1 (base Fe) y P2 (base Ni). Para establecer si poseen la granulometría adecuada, se determina la curva granulométrica empleando la tecnología de difracción láser. Estos resultados se correlacionan con observaciones de los polvos mediante microscopía óptica. También, se determina la composición química y se identifican las fases cristalinas presentes en cada material mediante difracción de rayos X. El comportamiento térmico se evalúa mediante análisis térmico diferencial DTA-TG. La evolución de las fases durante el enfriamiento del recubrimiento se predice mediante simulación termodinámica (utilizando condiciones de no equilibrio) empleando el software Fact Sage 8.1. Los resultados del trabajo permiten verificar que ambos polvos son aptos para realizar recubrimientos por PTA a nivel industrial sobre piezas de acero al boro, para uso en la maquinaria agrícola. Además, la caracterización realizada ha proporcionado información de gran utilidad acerca del comportamiento térmico de los polvos y de la evolución de las fases durante el enfriamiento del recubrimiento.Item Diseño de un dispositivo de molienda mecánica para polvos compuestos de matriz metálica(Universidad de la República Uruguay, 2023-04-21) García Díaz, Carolina; Benavidez, Edgardo; García, José Luis; Brandaleze, ElenaEn este trabajo, se presentan resultados de la caracterización realizada sobre dos materiales en polvo, constituidos por una mezcla de compuestos de dureza elevada acompañados por una liga metálica, con miras a ser utilizados en recubrimientos duros sobre dispositivos aplicados en herramientas de maquinarias agrícolas. En este caso las piezas finales requieren principalmente de alta resistencia mecánica (al desgaste y la abrasión) en contacto con el suelo tanto como resistencia a la corrosión. En este estudio se contemplan dos polvos: P1 (base Fe) y P2 (base Ni). Para establecer si poseen la granulometría adecuada, se determina la curva granulométrica empleando la tecnología de difracción láser. Estos resultados se correlacionan con observaciones de los polvos mediante microscopía óptica. También, se determina la composición química y se identifican las fases cristalinas presentes en cada material mediante difracción de rayos X. El comportamiento térmico se evalúa mediante análisis térmico diferencial DTA-TG. La evolución de las fases durante el enfriamiento del recubrimiento se predice mediante simulación termodinámica (utilizando condiciones de no equilibrio) empleando el software Fact Sage 8.1. Los resultados del trabajo permiten verificar que ambos polvos son aptos para realizar recubrimientos por PTA a nivel industrial sobre piezas de acero al boro, para uso en la maquinaria agrícola. Además, la caracterización realizada ha proporcionado información de gran utilidad acerca del comportamiento térmico de los polvos y de la evolución de las fases durante el enfriamiento del recubrimiento.Item Análisis comparativo de dos compuestos de matriz metálica reforzada aplicados como recubrimientos duros(Universidad Tecnológica Nacional, 2022-11-04) García Díaz, Carolina; Brandaleze, Elena; Benavidez, Edgardo; García, José LuisLas aleaciones de matriz metálica base Fe se utilizan ampliamente en la ingeniería de superficies para proporcionar resistencia al desgaste de componentes cuyas superficies están sujetas a condiciones tribológicas severas. La dureza y la resistencia al desgaste de los recubrimientos se consiguen mediante la formación o el agregado de fases duras. El refuerzo de la matriz metálica con partículas duras como carburos metálicos o cementados, le confieren al material un aumento notable de la dureza y una mejora en el comportamiento al desgaste. Cuando existe presencia de estas partículas duras en estas aleaciones, el material se puede clasificar como “compuesto de matriz metálica reforzada con partículas” (CMMRP). En el presente trabajo se comparan los parámetros de deposición, la microestructura resultante, la microdureza y dureza de dos CMMRP, uno comercial (denominado aleación 0) y otro de formulación propia (aleación 1). Ambos CMMRP fueron depositados y consolidados a alta temperatura sobre un sustrato de acero. De los materiales de partida se analizó la distribución de tamaños de partículas (DTP) y las fases cristalográficas presentes por difracción de rayos X (DRX). La microestructura desarrollada en el sistema capa-sustrato fue observada por microscopía óptica. De acuerdo con las mediciones de dureza y microdureza, se concluye que las aleaciones presentan valores de un mismo orden y por lo tanto se podría esperar un rendimiento similar durante su uso.Item Parámetros asociados a la viscosidad de materiales vítreos: caso de escorias siderúrgicas(Universidad Nacional de La Plata, 2022-11-18) Benavidez, Edgardo; Santini, Leandro; Valentini, Marcelo; Brandaleze, ElenaEn el presente trabajo se analiza la relación de la longitud de las capas obtenidas en los ensayos de plano inclinado con la viscosidad teórica (T), estimada a partir de la composición química de las distintas escorias. Los valores de Lc también son relacionados con otros parámetros determinados a partir de las capas de vidrio obtenidas tras el templado desde 1300ºC. Los parámetros seleccionados fueron: la temperatura de transición vítrea (Tg), la temperatura de ablandamiento dilatométrico (Ts), el coeficiente de dilatación térmica lineal () y el coeficiente de dilatación medio determinado a la temperatura de transición vítrea (g).Item Análisis de la oxidación de ladrillos refractarios de magnesia-carbono en el rango 600-1000ºC(Universidad Nacional de La Plata, 2022-11-18) Benavidez, Edgardo; Lagorio, Yamila; Ponte, RicardoPara el presente trabajo los autores han diseñado una termobalanza que permite monitorear, en atmósfera normal, la pérdida/ganancia de masa de muestras sólidas (en el orden de las centenas de gramos) en función de la temperatura y el tiempo. Para la puesta a punto del equipo se realizaron mediciones sobre dos tipos de refractarios comerciales de MgO-C, denominados LMC-1 y LMC-2, con carbono residual (según hoja técnica) de 14,0 % en peso y mayor a 7 % en peso, respectivamente. A partir de muestras obtenidas de los ladrillos de MgO-C se realizó una caracterización física y microestructural de los materiales estudiados. Los resultados obtenidos con el equipo de TG diseñado concuerdan con los resultados obtenidos en el ensayo de calcinación y ATD-TG. La ventaja de este equipo es que permite medir variaciones de masa en muestras más representativas de materiales refractarios de uso industrial (de hasta 200 g) que las muestras en polvo de los equipos tradicionales de ATD-TG (del orden de los mg).Item Caracterización de compuestos de matriz metálica reforzada de diseño propio para recubrimientos duros(Universidad Tecnológica Nacional, 2022-10-05) García Díaz, Carolina; García, José Luis; Benavidez, EdgardoLas herramientas de la agroindustria están sometidas a condiciones severas de desgaste en su uso. Actualmente se utiliza como material base para la producción de las mismas el acero 15B30 en el estado de templado y revenido. Cuando la aplicación lo requiere, se recubren estas herramientas con compuestos duros. Las aleaciones de matriz metálica base Fe son muy utilizadas como recubrimientos debido a su abundancia y a sus buenas propiedades mecánicas. Cuando se le agregan partículas duras, se las denominan compuestos de matriz metálica reforzada. El refuerzo puede ser añadido intencionalmente o formado durante la consolidación de la capa. En el presente estudio se diseñaron 4 compuestos de matriz metálica base Fe reforzada. Se realizaron las distribuciones granulométricas de los polvos de partida. Luego se caracterizaron los 4 recubrimientos depositados sobre sustratos de acero 15B30 mediante microscopía óptica, microdureza y dureza. Los resultados del trabajo permitieron ajustar composiciones químicas.Item Structural evolution of a Al2O3-MgOxAl2O3 castable in the range 1000-1600ºC(The American Ceramic Society, 2022-07-28) Benavidez, Edgardo; Brandaleze, ElenaThermal and structural characteristics of an alumina-spinel castable (containing 2.5 wt.% CaO) was studied. The specimens were cast (8.0 wt.% water), cured in air at ambient temperature (48 h), then dried at 100°C (24 h) and prefiring at 500°C (3 h). Thermal behavior was analyzed by dilatometries at constant heating rate (5°C/min) up to 1600°C, and at constant temperature (range: 1000-1500°C). Crystallographic phases were determined by XRD and microstructures were analyzed by SEM/EDS. Specimens heat treated at 1000°C and 1200°C showed Al2O3 (A) and MgAl2O4 (MA) as main phases. Between 1200-1300°C, the 2Al2O3CaO (CA2) formation is promoted. Calcium hexaluminate 6Al2O3CaO (CA6) is detected from 1400°C. The presence of CA6 increases at 1500°C and 1600°C. From dilatometric curve, in the range 1000-1600°C, expansion and shrinkage alternative zones were observed. This behavior is associated to (i) the CA2 and CA6 formation, and (ii) the sintering/densification of ceramic grains with probable liquid assistance. Thus, considering the temperature profile, generated in service, through this material, both the formation of CA2 and CA6 and the sintering evolution during the first hours, lead to volumetric contractions and expansions in different zones. These volumetric changes generate mechanical stresses that can cause faults in the material.Item Characterization of MgO-C bricks with different fused magnesia aggregates(The American Ceramic Society, 2022-07-28) Benavidez, Edgardo; Lagorio, YamilaThe influence of fused magnesia (FM) on the corrosion resistance, mechanical behavior and thermal evolution of MgO-C bricks was studied. Three qualities of electrofused magnesia were used as main raw material to form three bricks identified as A (purity 97.6 wt%), B (purity 98.2 wt%) and C (purity 98.7 wt%). Si and Al were used as antioxidants and phenolic resin was chosen as binder. Chemical resistance was evaluated through a cup test at 1600°C (2 h) using a steelmaking slag from LD converter. The mechanical evaluation was performed through compression tests at room temperature (air) and at 1400°C (argon). From the stress-strain curves different mechanical parameters were determined. Dilatometries up to 1400°C (in Ar) were performed to evaluate the thermal evolution. Microstructures were observed by optical microscopy and by SEM/EDS. The grain size of magnesia aggregates was determined. Besides, density and porosity of bricks were measured. Brick C presented a higher resistance to slag corrosion due to its highest purity and largest grain size of FM. At 1400°C, brick A presented the highest fracture strain (εF) and fracture energy (UF). Thus, the corrosion resistance increases and the fracture parameters decrease when the purity of FM grains increases.
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