Revista de Metalurgia

CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicas            

Volumen 44 - Nº 3  (Año 2008)

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Sumario

Artículos

[es] Estudio de polvos y recubrimientos metaestables de NiTi obtenidos por proyección térmica de plasma. 197-205
I. G. Cano, N. Cinca, S. Dosta, J. M. Guillemany 

Resumen: El compuesto intermetálico de NiTi es conocido por su capacidad de memoria de forma así como por su pseudoelasticidad. Debido, además, a su alta resistencia a corrosión (biocompatiblidad), la gran mayoría de estudios se centran en su uso para aplicaciones médicas. Dentro del conjunto de las tecnologías de superficie, las investigaciones actuales utilizan la técnica de Proyección Térmica de Plasma al Vacío para producir recubrimientos de NiTi con contenidos mínimos de porosidad y de óxidos.El Centro de Proyección Térmica se planteó como objetivo la obtención de polvos y recubrimientos metaestables de NiTi a través de la técnica de Proyección de Plasma acoplado a un sistema de refrigeración con nitrógeno líquido. Se estudiaron dos polvos con diferentes características, pero de la misma composición nominal (Ni-45 % peso Ti). Uno de ellos, es el resultado de una mezcla directa de partículas de níquel y de titanio, mientras que el otro consiste en una aleación obtenida a través de un proceso de atomización por gas. Ambos polvos fueron proyectados, obteniéndose mejores resultados para el polvo atomizado, ya que ha permitido la obtención de recubrimientos en los que la fase de NiTi es la mayoritaria con un mínimo contenido en óxido. Para lograrlo, se ensayaron diferentes parámetros de proyección.La caracterización microestructural se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido con un sistema de microanálisis acoplado. Además, los estudios de difracción de rayos X permiten concluir que el ensanchamiento de los picos puede demostrar la existencia de metaestabilidad en los recubrimientos obtenidos. 

Palabras clave: Metaestabilidad; Nanotecnología; Solidificación rápida; Proyección térmica

[es] Aluminio pulvimetalúrgico: desarrollo y mejora de sus aleaciones y materiales compuestos. 206-215
E. M. Ruiz-Navas, M. L. Delgado, J. M. Torralba

Resumen: El auge en la demanda de componentes pulvimetalúrgicos destinados principalmente al sector automovilístico y aeroespacial ha permitido un fuerte desarrollo tanto de aleaciones como de MMCs base aluminio (AMCs). El principal problema a la hora de consolidar estos materiales vía pulvimetalúrgica es la capa de óxido que recubre a las partículas de aluminio. En este trabajo se presentan varias alternativas como solución a este problema, aplicadas a la consolidación de aleaciones de aluminio pertenecientes a la serie 2xxx, entre ellas, la adición de trazas de estaño y la adición de una aleación Al-Si. En cuanto a los materiales compuestos de matriz de aluminio, se caracterizan por presentar propiedades únicas como combinación de las propiedades individuales que caracterizan tanto a la matriz como al refuerzo. En la última parte de este trabajo se estudia la consolidación de un material compuesto así como la influencia de las distintas cantidades de refuerzo. 

Palabras clave: Pulvimetalurgia; Aleaciones de aluminio; Adición de trazas; Refuerzo cerámico

[en] Desarrollo de materiales nanocristalinos de base hierro por aleado mecánico. 216-221
J. J. Suñol, A. González, L. Escoda, M. T. Mora

Resumen: Dos aleaciones, Fe80Nb10B10 (A) y Fe70Ni14Zr6B10 (B), han sido producidas por aleado mecánico. Mediante difracción de rayos X se ha detectado la formación de nanocristales (7-8 nm a las 80 h de aleado). Tras molturar 80 h, las curvas calorimétricas muestran procesos exotérmicos asociados a la relajación estructural y al crecimiento cristalino y reordenación de la fase cristalina. Los valores de la energía aparente de activación de las cristalizaciones son 315 ± 40 kJ mol–1 para la aleación A, y 295 ± 20 kJ mol–1 y 320 ± 25 kJ mol–1 para la aleación B. Por otra parte, se ha procedido a la molturación de una cinta de una aleación de base hierro hasta obtener un material en forma de polvo. El incremento de la velocidad de rotación y de la relación en peso bolas polvo reduce el tiempo necesario para obtener este material. 

Palabras clave: Aleaciones de base hierro; Aleado mecánico; Aleaciones nanocristalinas

[es] Comportamiento a desgaste de recubrimientos de WC proyectados por plasma a partir de polvos micro y nanoestructurados. 222-232 
M. D. Salvador, J. J. Candel, V. Bonache, F. Segovia, V. Amigó, E. Sanchez, V. Cantavella 

Resumen: Dos aleaciones, Fe80Nb10B10 (A) y Fe70Ni14Zr6B10 (B), han sido producidas por aleado mecánico. Mediante difracción de rayos X se ha detectado la formación de nanocristales (7-8 nm a las 80 h de aleado). Tras molturar 80 h, las curvas calorimétricas muestran procesos exotérmicos asociados a la relajación estructural y al crecimiento cristalino y reordenación de la fase cristalina. Los valores de la energía aparente de activación de las cristalizaciones son 315 ± 40 kJ mol–1 para la aleación A, y 295 ± 20 kJ mol–1 y 320 ± 25 kJ mol–1 para la aleación B. Por otra parte, se ha procedido a la molturación de una cinta de una aleación de base hierro hasta obtener un material en forma de polvo. El incremento de la velocidad de rotación y de la relación en peso bolas polvo reduce el tiempo necesario para obtener este material.

Palabras clave: Aleaciones de base hierro; Aleado mecánico; Aleaciones nanocristalinas

[es] Distribuciones de tamaño de burbujas en celdas de flotación de laboratorio e industrial y modelación del efecto de las variables de operación. 233-242
G. Vallebuona, A. Casali, F. Rodríguez, D. Endara 

Resumen: En este trabajo, se caracteriza la distribución de tamaño de burbujas en una celda de flotación, tanto a escala industrial como a escala de laboratorio. En los casos experimentales, los tamaños de burbuja se miden vía análisis de imágenes obtenidas en un dispositivo de toma de muestras y sus distribuciones se expresan en superficie. Las distribuciones de tamaño se representan con un modelo único, equivalente en su estructura para todas las pruebas, tanto industriales como de laboratorio, cambiando sólo sus parámetros. En el caso industrial, utilizando distribuciones reportadas en la literatura y datos obtenidos experimentalmente, se ajusta el modelo propuesto con coeficientes de correlación superiores al 84 %. En el laboratorio, se modela los efectos que las variables operacionales Jg y NS, tienen sobre los parámetros del modelo (d50 y l). Del trabajo a escala laboratorio se concluye que combinaciones de NS y Jg producen diferentes distribuciones de tamaños de burbujas. 

Palabras clave: Distribución de tamaño de burbujas; Flotación; Modelación; Muestreo de burbujas

[es] Análisis de perfiles de difracción de una aleación Cu –2 % en peso Cr –6 % en peso Mo, aleada mecánicamente. 243-250
C. Aguilar, V. Martínez, S. Ordóñez, O. Pávez, L. Valderrama 

Resumen: A través del análisis de perfiles de difracción de rayos X es posible obtener información válida de la estructura y propiedades de los materiales. Es una poderosa herramienta para caracterización de microestructuras de materiales nanoestructurados. En el presente trabajo se preparó una aleación ternaria Cu -2 % Cr -6 % Mo (% en peso) mediante aleación mecánica de los polvos elementales con tiempos comprendidos entre 0,25 y 4 h. A través de las metodologías de Williamson-Hall, modificada, y Warren-Averbach, modificada, se determinó el tamaño de cristalitos, densidad de dislocaciones, microdeformación y distancia promedio entre dislocaciones. El tamaño de cristalitos fue corregido por la presencia de faltas de apilamiento. Se comprobó que los polvos poseen una alta deformación anisotrópica, que fue corregida haciendo uso de los factores de contraste promedio para estructuras fcc. Se determinó, además, la influencia del tiempo de molienda y porcentaje de soluto sobre la probabilidad de falta de apilamiento y energía de falta de apilamiento.

Palabras clave: Aleado mecánico; DRX; Tamaño cristalito; Falta de apilamiento; Cu-Cr-Mo

[es] Efecto de la adición de lodos rojos como inhibidores de la corrosión de acero embebido en mortero. 251-257
B. Díaz, L. Freire, P. Merino, X. R. Nóvoa, M. C. Pérez 

Resumen: Los lodos rojos (LR) son el principal residuo del Proceso Bayer, en el cual se extrae alúmina a partir de bauxita. Debido a las enormes cantidades generadas (84,1 millones de toneladas en 2000, en el mundo) y a su elevado carácter alcalino, suponen un grave problema medioambiental en las zonas donde la industria está implantada. Las partículas de LR en medio alcalino se encuentran cargadas, conteniendo grupos hidroxilos capaces de anclarse a la superficie metálica. Esta característica hace que dichas partículas se presenten como posibles inhibidores de la corrosión de acero en medio alcalino. En este trabajo se presenta una posible vía para dar salida a estos residuos, empleándolos como aditivos en hormigón armado. Los resultados que se muestran en este estudio revelan que las probetas que contienen LR en su composición no presentan ningún signo de corrosión, a pesar del alto contenido nominal en cloruros.

Palabras clave: Corrosión; Armaduras; Inhibidor; Lodos rojos; Técnicas electroquímicas

[en] Posibilidad de usar subproductos de la industria del acero para eliminar plomo de soluciones acuosas. 258-264
M. I. Martín, F. A. López, F. J. Alguacil 

Resumen: Se estudia el uso de dos subproductos de la industria del acero (cascarilla de laminación y lodo de horno alto) como materiales adsorbentes para eliminar iones Pb2+ de soluciones acuosas. La adsorción de Pb2+ sobre estos materiales se ha estudiado determinando las isotermas de adsorción. Se evaluaron diferentes variables que afectan al proceso (tiempo de contacto, concentración inicial de iones plomo y temperatura). Los procesos de adsorción se estudian usando la teoría de Langmuir. Los procesos de desorción de los metales también se estudiaron bajo diferentes condiciones experimentales. Este trabajo muestra que estos residuos industriales son adsorbentes efectivos de iones plomo en soluciones acuosas en el rango de las concentraciones de trabajo utilizadas. 

Palabras clave: Cascarilla de laminación; Lodo de horno alto; Plomo; Adsorción; Isotermas de adsorción

[es] Repuesta ósea local en ratas a implantes metálicos en función del tiempo de implantación. 265-272
J. C. Rubio, C. Alonso, L. Burgos-Asperilla, M. C. García-Alonso, M. A. Alobera, C. Clemente, L. Munuera, M. L. Escudero 

Resumen: Se ha evaluado la respuesta ósea local, a implantes metálicos de uso endoprotésico, a distintos tiempos de evolución, desde el mes hasta los doce meses. Los tres materiales metálicos evaluados han sido una aleación de Co-Cr, cpTi, y la aleación MA 956 sobre cuya superficie se ha generado una capa de •-alúmina, por oxidación. Los animales experimentales fueron ratas Wistard. La respuesta ósea a los materiales implantados se llevo a cabo mediante estudios histopatológicos por microscopía óptica, y la evaluación de la interfaz hueso-implante por microscopía electrónica de barrido. Se aprecia que la respuesta ósea local ante la presencia de un implante de titanio o de aleación MA 956, con capa de alúmina, fue adecuada y rápida, comenzando desde las primeras etapas, uno y tres meses, la diferenciación de tejido fibroso a tejido óseo. Esta diferenciación se ve consolidada de forma definitiva al cabo de los seis meses. Por el contrario, la respuesta del organismo ante la presencia de Co-Cr fue más lenta, de modo que a los seis meses la situación era equivalente a la de los otros implantes a los tres meses. Fue preciso esperar un año para alcanzar una situación similar entre los tres materiales estudiados.

Palabras clave: Implantes metálicos; Hueso; Respuesta local; Ratas; In vivo test

[es] Distribución de selenio, cobalto,molibdeno y cadmio en el proceso de fundición de cobre bajo recirculación de polvos. 273-279
V. Montenegro, H. Sano, T. Fujisawa 

Resumen: Usualmente, el polvo generado durante el proceso de fundición de cobre en Chile, contiene altos contenidos de cobre y arsénico, pero también otros metales de considerable valor económico e interés medioambiental, como selenio, cobalto y molibdeno. Es deseable entender el comportamiento de estos elementos cuando el proceso opera con recirculación de polvos. En este estudio, el efecto de la recirculación de polvo al proceso de fusión de cobre en la distribución entre la mata, escoria y gas fue evaluado como una función del grado de la mata, cantidad de polvo recirculado, enriquecimiento de oxígeno y temperatura. Los resultados experimentales mostraron que el selenio puede ser concentrado a altos rangos de mata y altas concentraciones de oxígeno en el gas de soplado. Sin embargo, los resultados sugieren que altas cantidades de recirculación no son factibles debido a que aumentan la pérdida de elementos menores.

Palabras clave: Fundición de cobre; Elementos menores; Selenio; Cobalto; Recirculación de polvos
 

Nota Técnica

[en] Emisiones de hidrocarburos aromáticos policíclicos y bifenilos carboxilados policíclicos en hornos eléctricos de arco. 280-284
J. F. P. Gomes 

Resumen: Este artículo contiene resultados del trabajo ejecutado para estudiar la determinación de las emisiones de los micropolutantes orgánicos muy tóxicos que se emiten por los hornos eléctricos de arco utilizados en la producción de acero. Este estudio inicial va a permitir relacionar las concentraciones de polutantes emitidos a la atmósfera con las condiciones de operación del horno eléctrico de arco. Utilizando el método normalizado CEN 1948 para captación y análisis de muestras de compuestos análogos a las dioxinas ha sido posible determinar el perfil característico de los micropolutantes tales como PAHs y PCBs emitidos por esta fuente.

Palabras clave: PAHs; PCBs; Industria del acero; Horno eléctrico de arco