Revista de Metalurgia               

CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Vol 49, Nº 2 (marzo-abril 2013)  /  doi:10.3989/revmetalm.2013.v49.i2

ISSN: 0034-8570  /  eISSN: 1988-4222

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S . U . M . A . R . I . O   /   C . O . N . T . E . N . T . S

 
Artículos / Articles

 
CSIC - Revista de Metalurgia, Vol 49 Nº 2 (2013), 85-91 / doi:10.3989/revmetalm.1140     (www.a360grados.net)

[en]  Development for the production of low phosphorus steel in operations at Arcelor Mittal Tubarão 
Desarrollo para la producción de acero con bajo contenido de fósforo en las operaciones de Arcelor Mittal Tubarão   
W. Luiz-Corrêa, H. Silva-Furtado, J. R. de Oliveira

Resumen:  Con la creciente demanda de aceros cada vez más bajos en fósforo (P), junto con el constante aumento en el contenido de este elemento en el mineral utilizado para producir arrabio, es necesario un proceso en constante evolución para la eliminación de fósforo del acero en los convertidores BOF. Este artículo tiene como objetivo mostrar el desarrollo para reducir el nivel de fósforo en el acero desoxidado con aluminio y silicio producido en los convertidores de Arcelor Mittal Tubarão (AMT), empresa ubicada en el municipio de Serra, Brasil. Este complejo produce 5 millones de toneladas pero tiene una capacidad instalada de 7,5 millones. El análisis de las variables del proceso tales como adición de fundentes, temperatura y el patrón de soplado, se basó en los modelos clásicos de la partición de fósforo. Los resultados presentados comparan los valores de fósforo obtenidos en el acero líquido antes y después de los cambios realizados, y analiza el desgaste de refractarios en los convertidores.

Palabras clave:  Eliminación de fósforo; Aceros; Convertidores BOF

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CSIC - Revista de Metalurgia, Vol 49 Nº 2 (2013), 92-99 / doi:10.3989/revmetalm.1216     (www.a360grados.net)

[es]  Estimación y modelización de arrastres de orgánico en acuoso (O/A) en pruebas de laboratorio de planta de extracción por solventes (SX) de cobre  
Estimation and modeling of organic entrainment in aqueous solution (O/A) in laboratory tests of copper solvent extraction (SX) plant
O. Benavente, M. C. Hernández, F. Sagredo

Resumen:  Las pérdidas de orgánico a través de los arrastres (O/A) en la extracción por solventes implica una merma económica; por tal razón surge el interés de estimar el efecto que tienen tres oximas diferentes bajo distintas condiciones operacionales, además, modelizarlas en función de variables físico-químicas, de manera que se puedan predecir estas pérdidas. Las pruebas se realizan en un reactor Anetich en continuidad acuosa usando diluyente Orfom SX 12, con concentraciones de extractante de 10 %, 15 % y 20 %. Para la confección del modelo de medias se aplica un diseño factorial 2k a las pruebas. Los resultados indican que la cetoxima presenta en promedio un 40 % y 20 % menos arrastre que la aldoxima y la mezcla respectivamente. Además el modelo está dado por la ecuación Arrastre O/A = C - B * Temperatura - E * pH + F * Agitación; donde C, B, E y F son constantes específicas de cada reactivo.

Palabras clave:  Arrastre; Extracción por solventes; Modelo; Oxima; Orgánico

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CSIC - Revista de Metalurgia, Vol 49 Nº 2 (2013), 100-110 / doi:10.3989/revmetalm.1228     (www.a360grados.net)

[es]  Mejoras en la construcción de camisas de cilindro de motores de combustión interna ciclo diesel 
Improvement in the production of cylinder shirt of inner diesel combustion engines
F. Martínez-Pérez, A. Barroso-Moreno

Resumen:  El análisis del sistema tribológico pistón-segmentos-cilindro durante el funcionamiento de un motor de combustión, permitió valorar las características, mediante el empleo de métodos de ingeniería usados en el mundo, para calcular las tasas de desgaste y otros parámetros resultantes en cada uno de los componentes del sistema antes mencionado. Se definió la camisa de cilindro, como elemento fundamental de los usados en el sistema tribológico y se analizaron las características metalográficas predominantes en su construcción actual de aleaciones de hierro fundido gris con matriz perlítica, lo que permitió proponer una nueva aleación con matriz bainítica que brindara una mayor resistencia al desgaste. Para demostrar el rendimiento de este nuevo producto propuesto se llevó a cabo una técnica experimental basada en el ensayo dinamométrico de un motor de combustión interna ciclo diesel Scania de 150 kW, sometido a plena carga durante 500 h con 30 % de crecimiento de potencia. Posterior a la prueba, las camisas de cilindro fueron dimensionadas simultáneamente con los segmentos y pistones y como resultado se observó que el material propuesto con una aleación de matriz bainítica tuvo una mejor respuesta al desgaste en comparación con el material de matriz perlítica, inclusive con una mejor estabilidad dimensional. Los segmentos de pistones tuvieron un desgaste similar en ambos materiales. Las conclusiones del trabajo muestran los detalles de los resultados alcanzados durante la investigación.

Palabras clave:  Tribología; Materiales; Desgaste

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CSIC - Revista de Metalurgia, Vol 49 Nº 2 (2013), 111-121 / doi:10.3989/revmetalm.1233     (www.a360grados.net)

[es]  Modelo matemático de la transferencia de calor para predecir el perfil de durezas en probetas Jominy 
Mathematical model of heat transfer to predict distribution of hardness through the Jominy bar
E. López, J. B. Hernández, G. Solorio, H. J. Vergara, O. Vázquez, P. Garnica

Resumen:  En el presente trabajo se estimó el coeficiente de transferencia de calor en la superficie que se encuentra en contacto con el chorro de agua en la probeta Jominy mediante la solución del problema inverso de conducción de calor. Con el objetivo de predecir los perfiles térmicos y las fracciones de fase transformadas se formuló un modelo matemático con el método de diferencias finitas y se codificó en el software comercial Microsoft Visual Basic v. 6. Los perfiles térmicos y las fracciones de fase calculadas se utilizaron para predecir el perfil de durezas en una probeta Jominy de acero AISI 4140 mediante el uso de correlaciones empíricas.

Palabras clave:  Ensayo Jominy; Simulación numérica; Problema inverso de conducción de calor; AISI 4140; Método de diferencias finitas

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CSIC - Revista de Metalurgia, Vol 49 Nº 2 (2013), 122-130 / doi:10.3989/revmetalm.1241     (www.a360grados.net)

[es]  Metodología para el cálculo de espesores límite libres de fase sigma durante el hipertemple en piezas de aceros dúplex de gran sección  
Methodology for calculating the thickness free of sigma phase in duplex stainless steels large section parts during hiperquenching
P. Jimbert, T. Guraya, A. Torregaray, P. Bravo

Resumen:  Para conseguir las propiedades mecánicas y de corrosión deseadas en los aceros dúplex utilizados por la industria petro-química y nuclear se les somete a un tratamiento de hipertemple desde unos 1.050 °C. Con ello se evita el riesgo de aparición de precipitados intermetálicos que reducen drásticamente las propiedades de estos materiales. Sin embargo, al aumentar la profundidad a la que se encuentran los yacimientos actuales, los espesores para este tipo de canalizaciones se han visto incrementados, lo que se traduce en mayores niveles de exigencia sobre todo su proceso de fabricación, incluyendo el tratamiento térmico. Para evitar la precipitación de estas fases intermetálicas, como la fase sigma, es necesario conocer el perfil de enfriamiento en el centro de la pieza y para ello, conocer el valor del Coeficiente de Transferencia de Calor Superficial (h) es fundamental. Dicho coeficiente varía durante el hipertemple y su valor se determina experimentalmente ya que depende de varios parámetros del proceso. Diversos estudios demuestran que su valor se estabiliza a los pocos segundos, por lo que para conocer el perfil de enfriamiento en el centro de grandes secciones bastaría con conocer el valor estabilizado de h. Sin embargo, los estudios existentes en la literatura se refieren a diámetros menores de 100 mm. En el presente trabajo se ha desarrollado una metodología para predecir la precipitación de fases intermetálicas en piezas de acero dúplex con grandes espesores en instalaciones industriales a partir del cálculo de h. Esta metodología nos permite calcular los perfiles de enfriamiento sin sacrificar ninguna pieza, utilizando una o varias piezas patrón sensorizadas con termopares y una simulación posterior mediante ANSYS.

Palabras clave:  Fase sigma; Acero dúplex; Coeficiente de transferencia de calor superficial

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CSIC - Revista de Metalurgia, Vol 49 Nº 2 (2013), 131-144 / doi:10.3989/revmetalm.1217     (www.a360grados.net)

[es]  Lixiviación de la calcopirita en medios clorurados  
The dissolution of chalcopyrite in chloride media
T. Ibáñez, L. Velásquez

Resumen:  El objetivo de esta investigación es determinar el efecto de parámetros y aditivos (MnO2 - iones de plata - pirita) en la cinética de disolución de la calcopirita mediante pruebas de disolución con concentrado de calcopirita y calcopirita natural en matraces y reactores agitados mecánicamente bajo condiciones moderadas. La disolución de la calcopirita en medios clorurados es dependiente del potencial de la solución, obteniéndose valores de velocidad aceptables dentro de los 540 y 630 mV (SHE). El pH alrededor de los 2,5 permite mantener los potenciales de solución en valores donde la calcopirita lixivia a velocidades aceptables debido a que ocurre la precipitación de hierro. Tanto la pirita como los iones de plata catalizan la disolución y el efecto es mayor con ambas especies presentes. El MnO2 posee un efecto negativo en la disolución debido a que aumenta el potencial de la solución a valores donde la velocidad disminuye considerablemente.

Palabras clave:  Lixiviación de calcopirita; Medios clorurados; Potencial de solución; Aditivos catalizadores; MnO2; Pirita; Iones de plata

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CSIC - Revista de Metalurgia, Vol 49 Nº 2 (2013), 145-154 / doi:10.3989/revmetalm.1244     (www.a360grados.net)

[es]  Decapado de un acero inoxidable austenítico mediante mezclas ecológicas basadas en H2O2 - H2SO4 - iones F- 
Stainless steel pickling using ecologies friendly mixtures composed of H2O2 - H2SO4 - F- ions
L. Narváez, J. M. Miranda, A. Ronquillo

Resumen:  En este estudio se presenta el decapado del acero inoxidable austenítico 316L utilizando mezclas de peróxido de hidrógeno (H2O2)/ácido sulfúrico (H2SO4)/iones fluoruro; los iones fluoruro provienen del ácido fluorhídrico (HF), fluoruro de sodio (NaF) y fluoruro de potasio (KF). La estabilidad del H2O2 fue valorada modificando las concentraciones del ión férrico de 0 a 40 g/l y las temperaturas de 25 °C a 60 °C en las mezclas decapantes. Se establecieron las condiciones óptimas de decapado utilizando 20 g/l de iones férrico a 25 °C empleando el ácido p-toluensulfónico como estabilizante del H2O2. La mezcla que contenía HF fue la única capaz de eliminar completamente los óxidos superficiales del acero a tiempos de 300 s. Las mezclas a base de sales fluoradas eliminaron parcialmente los óxidos (20 y 40 % aprox.) en 300 s. Al incrementar el tiempo de decapado hasta 1200 s se obtuvieron porcentajes de eliminación alrededor de un 80 %.

Palabras clave:  Acero inoxidable; Mezclas decapantes ecológicas; Óxidos de hierro; Peróxido de hidrógeno; Ácido fluorhídrico; Sales fluoradas