Revista de Metalurgia

CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicas            

Vol 44, Nº 4 (2008)
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4 

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Sumario

Artículos

Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  293-298 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.118

[es]  Influencia de los tratamientos térmicos en el comportamiento frente al desgaste por abrasión de una fundición de grafito esferoidal obtenida mediante adición de boro
A. Varela, A. García, S. Zaragoza, J. L. Mier, F. Barbadillo, L. García

Resumen: Mediante la adición de boro al metal líquido, bien en forma metálica o en forma de bórax, ferroboro, carburo de boro o boruro cálcico, se pueden obtener fundiciones de grafito esferoidal sin necesidad de inoculantes especiales. Estas fundiciones en estado bruto de colada presentan una matriz perlítica con grafito más o menos esferoidal que suele estar orlado de ferrita formando ojos de buey. Por tratamiento térmico de normalizado, se consigue eliminar la orla ferrítica y tener una matriz enteramente perlítica. Por recocido, se puede obtener una matriz enteramente ferrítica y por temple y revenido una matriz de martensita revenida. En el presente trabajo se mide el comportamiento frente al desgaste abrasivo de la aleación indicada, en estado bruto de colada, normalizado, recocido y bonificado, utilizando el ensayo pin on disk, manteniendo fijas las condiciones de ensayo en cuanto a carga, velocidad y tipo de pin, calculando el desgaste producido por pesada. También, se determina la variación del coeficiente de fricción en cada caso.

Palabras clave: Desgaste; Dureza; Microestructura; Fundiciones al boro; Fundiciones
 
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Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  299-309 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.119

[es]  Aproximación histórica y metalúrgica a los primeros hornos altos
J. Setién, J. A. Díez-Aja

Resumen: En este trabajo se presenta una somera revisión histórica del origen y funcionamiento de los primeros hornos altos que operaron en España, como parte esencial de las Reales Fábricas de Artillería de Liérganes y La Cavada. Tras describir brevemente los procesos siderúrgicos involucrados, se muestran los resultados de los análisis metalúrgicos efectuados sobre muestras de escorias procedentes de estos hornos, así como el estudio metalográfico de una bala de cañón de idéntica procedencia. Estos resultados muestran que, a pesar de la reconocida calidad de las piezas de artillería obtenidas, los procesos de reducción de mineral aplicados en el horno eran imperfectos y no estaban totalmente bajo el control del fundidor.

Palabras clave: Historia de la siderurgia española; Características de los procesos y productos; Escorias

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Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  310-316 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.120

[es]  Comportamiento a fatiga de uniones a solape simple con adhesivo epoxi de acero y acero prepintado
R. Bermejo, J. Oñoro, R. García-Ledesma

Resumen: Las propiedades mecánicas de las uniones adhesivas no solo dependen de la naturaleza y propiedades de los adhesivos; hay muchos otros parámetros que influyen directamente en el comportamiento de las uniones adhesivas. Algunos de los más significativos son: el acabado superficial de los materiales, área y espesor de la capa adhesiva, un diseño adecuado, secuencia de aplicación, propiedades químicas de la superficie y preparación de los sustratos antes de aplicar el adhesivo. La resistencia mecánica de las uniones adhesivas está íntimamente relacionada con el proceso de rotura, directamente dependiente del mecanismo cohesión-adhesión. El objeto de este trabajo es analizar la influencia de dos acabados superficiales diferentes, sobre el comportamiento a fatiga de uniones con adhesivo epoxi. Los resultados muestran que la compatibilidad química entre el adhesivo y la capa prepintada mejora la adhesión de las uniones y la resistencia mecánica frente a cargas estáticas y dinámicas. Se ha obtenido el límite de fatiga para las uniones de ambas superficies.

Palabras clave: Unión adhesiva; Epoxi; Acabado superficial; Fatiga
 
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Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  317-325 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.121

[es]  Caracterización de las propiedades de resistencia a la oxidación y desgaste de recubrimientos de proyección térmica de alta velocidad para la protección de incineradoras de residuos sólidos urbanos
J. M. Guilermany, M. Torrel, S. Dosta, J. R. Miguel

Resumen: En el presente trabajo se muestra la obtención, mediante la proyección térmica de alta velocidad (HVOF), de recubrimientos que presentan buenas prestaciones para la protección contra los procesos de erosión y oxidación que ocurren en el interior de las plantas incineradoras de residuos sólidos urbanos (IRSU). El artículo presenta la caracterización de recubrimientos HVOF optimizados para esta aplicación, así como un estudio detallado de su comportamiento bajo distintos ensayos de desgaste y corrosión que reproducen estos procesos. A través de la variación del gas combustible y las condiciones de proyección se han obtenido, sobre sustrato de acero al carbono, distintos recubrimientos a partir de un polvo del mismo material base níquel como materia prima. Se demuestra que con la variación de las relaciones de gas y las condiciones de proyección se obtienen pequeñas diferencias de comportamiento a la oxidación y a la erosión, de los recubrimientos. Los recubrimientos obtenidos a través de propileno como gas combustible muestran, con pequeñas diferencias, mejores resistencias a la erosión, mientras que los proyectados con hidrógeno presentan mejor resistencia a la corrosión estática. En ambos casos, los recubrimientos muestran las condiciones suficientes como para proteger un intercambiador de calor en una planta IRSU.

Palabras clave: Recubrimientos; HVOF; Corrosión; Incineración de residuos; Sales cloradas

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Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  326-334 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.122

[en]  Efecto de la implantación iónica de nitrógeno en el comportamiento frente a la corrosión in vitro del NiTi
R. Barcos, A. Conde, J. J. de Damborenea, J. A. Puértolas

Resumen: Durante la pasada década se han empleado diferentes técnicas de modificación superficial para mejorar la biocompatibilidad de la aleación de NiTi con memoria de forma. Este trabajo se centra en el estudio de la influencia del N implantado con una energía de 150 keV y con dosis nominales comprendidas entre 0.5x1017 to 8x1017 ion cm–2, en el comportamiento frente a la corrosión del NiTi en solución de Hank. Se han realizado medidas de nanodurezas y de resistencia a la corrosión mediante curvas de polarización potencio-dinámicas y espectroscopía de impedancia electroquímica, así como los cambios en composición promovidos en la superficie se evaluaron mediante XPS. Los resultados de dichos ensayos revelaron una mejora en la resistencia a corrosión del comportamiento para las muestras implantadas con una dosis de N de 2x10–17 ion•cm–2 y un aumento de la nanodureza y de la rigidez superficial con la dosis implantada

Palabras clave: NiTi; Corrosión; Implantación iónica; Nanodureza; Nitrógeno

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Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  335-342 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.125

[en]  Investigación al aseguramiento de calidad de los cilindros de laminador y de los límites de la variación de la composición química
I. Kiss

Resumen: Los cilindros o rodillos de laminación de función deben presentar una dureza más alta en su superficie y menor en el núcleo y el cuello del cilindro, adecuados a la resistencia mecánica y a la alta temperatura de trabajo. Si en la zona de la superficie de rodillo, la dureza se garantiza por las cementita existente en la estructura, el núcleo del cilindro debe tener grafito para asegurar la característica deseada. A partir de consideraciones sobre los equipos de la laminación, forma de los cilindros de laminación, zonas tecnológicas del interés y de la estructura, que asegura la característica de la explotación, se estableció un modelo que da una descripción matemática de las influencias directas y, finalmente, mediante determinaciones sucesivas, permite establecer un óptimo. Uno de los parámetros, que determinan la estructura del material de los cilindros de laminación es su composición química, que garantiza las características de la explotación de cada cilindro en el laminador. El empleo de las composiciones químicas de colada, óptimas, puede ser una manera técnicamente eficiente de asegurar las características de la explotación; el material de fabricación de los cilindros juega un papel importante. Aunque la fabricación de cilindros es objeto de una mejora continua, los requisitos de la máxima calidad de los cilindros no se cumplen totalmente, en muchos casos, lo que impide la obtención de la calidad que podría obtenerse si dicha calidad de los cilindros fuera la adecuada En este trabajo, se analiza la influencia de los principales elementos de aleación en las características mecánicas de los rodillos con una addenda gráfica. Empleando Matlab como herramienta de cálculo, los programas gráficos permiten establecer algunas correlaciones entre la dureza (en la superficie y cuello de los cilindros) y la composición química. El empleo de correlaciones dobles y triples es realmente provechoso en la práctica de la fundición, pues permite la determinación de los límites de la variación admisible en la composición química para la obtención de los valores deseados y los óptimos de la dureza de estos importantes equipos metalúrgicos. El enunciado de algunos resultados, obtenidos matemáticamente del modelo, descrito con un número de ecuaciones multi-componente determinadas para los espacios de 3 y 4 dimensiones, así como la generación de algunas superficies de regresión de curvas de niveles y de volúmenes de variación, se pueden representar e interpretar por los tecnólogos y se pueden considerar como los diagramas de la correlación entre las variables analizadas. Desde este punto de vista, la investigación se inscribe en el contexto de una capitalización científica del proceso y de optimización de las tecnologías industriales, como vía de análisis y experimentación matemáticas.

Palabras clave: Cilindros de laminación; Elementos de aleación; Dureza; Composición química; Modelización matemática

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Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  343-354 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.126

[es]  Estudio de la oxidación a elevada temperatura de ocho aleaciones en atmósferas de combustión de biomasa
C. Berlanga-Labari, J. J. Fernández-Carrasquilla

Resumen: La combustión de biomasa, especialmente de paja de cereal, genera un ambiente muy corrosivo, particularmente, cerca de los tubos sobrecalentadores. El cloro es el principal agente corrosivo en las plantas de biomasa. Este trabajo se centra en comprobar el comportamiento de ocho aleaciones comerciales en una ambiente de combustión de biomasa. Los materiales estudiados han sido las siguientes: AISI 347 CG (1.4550), AISI 347 FG (1.4550), AISI 316LN (1.4910), ESSHETE 1250 (1.4982), AC 66 (1.4877), X20CrMoV12:1 (1.4922) y AISI 347 recubiertos con Inconel 625 e Inconel 686. Los ensayos se han realizado en la caldera de la planta de biomasa de Sangüesa (Navarra, España) durante 8.000 y 15.000 h a una temperatura de 500-550 °C. Los resultados indican un buen comportamiento de los aceros inoxidables austeníticos y de las aleaciones de Inconel, mientras que el del acero martensítico no ha sido aceptable. Se ha propuesto el mecanismo conocido como “oxidación activa” para interpretar el comportamiento a la corrosión de estos materiales en estos medios.

Palabras clave: Oxidación a elevadas temperaturas; Ataque por cloro; Sobrecalentadores; Biomasa

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Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  355-366 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.127

[es]  Evolución microestructural y comportamiento mecánico de aceros fundidos resistentes al calor sometidos a alta temperatura de servicio
J. L. Garin, R. L. Mannheim, F. J. Manríquez

Resumen: Se determinaron los cambios producidos en la microestructura y en las propiedades mecánicas de dos aceros fundidos resistentes al calor, al ser sometidos a recocidos para inducir la formación de la fase sigma. La investigación analizó la influencia del tiempo de calentamiento a 1.053 K, en la formación de la fase sigma y su consecuente relación con algunas propiedades mecánicas seleccionadas, de aceros tipo HC (28,6Cr-1,9Ni-0,4C) y HD (28,3Cr-5,8 Ni-0,4C). Los resultados obtenidos evidenciaron la formación de fase sigma, inicialmente, en los bordes de grano austenita-ferrita avanzando, luego, masivamente hacia el seno de la matriz ferrítica, para alcanzar valores extremos de aproximadamente 25 % y 55 % en HC y HD, respectivamente, al cabo de 120 h de tratamiento. La precipitación de sigma en ambos materiales exhibió un mecanismo de nucleación y crecimiento del tipo Jonson-Mehl-Avrami. El comportamiento mecánico se caracterizó, principalmente, por una drástica disminución en la tenacidad y un aumento de la dureza.

Palabras clave: Microestructura; Fase sigma; Aceros resistentes al calor; Fundición; Comportamiento mecánico

Revisión

Revista de Metalurgia, Vol 44, No 4 (2008).  367-380 
doi:10.3989/revmetalm.2008.v44.i4.128

[es]  Revisión sobre recubrimientos láser de aleaciones de aluminio
M. G. Pérez-Artieda, J. Fernández-Carrasquilla

Resumen: En este artículo se presenta un trabajo de revisión bibliográfica, centrado en los procesos de recubrimiento y tratamiento superficial láser realizados en aleaciones de aluminio. Estos procesos láser son técnicas de modificación superficial que permiten la obtención de propiedades adecuadas en la superficie de componentes cuyas características internas no se ven afectadas. La ventaja principal que caracteriza la tecnología láser es la elevada velocidad de calentamiento y enfriamiento que se produce durante los procesos. Esto, provoca la formación de fases fuera del equilibrio, con microestructuras nuevas. En el artículo se aprecia que los resultados obtenidos, sin embargo, varían no sólo con el tipo de aleación utilizada como substrato y con el material de aporte sino, también, con la ruta de fabricación seguida por el propio material. Además, se analizan los diferentes parámetros que tienen influencia en el proceso y se contrastan las características obtenidas por distintos investigadores, con el objeto de condensar en un documento la información más importante en este campo

Palabras clave: Recubrimiento; Láser; Aleación de aluminio; Tratamiento superficial