Revista de Metalurgia

CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicas            

Volumen 42 - Nº 1  (Año 2006)

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Sumario

Artículos:

[es] Influencia de la microestructura en el comportamiento a fatiga de aceros inoxidables austeníticos con alto contenido en molibdeno. 4-10
J. Oñoro, R. Gamboa, C. Ranninger

Resumen: Los aceros inoxidables austeníticos con elevados contenidos en molibdeno presentan alta resistencia mecánica y resistencia a los medios corrosivos. Se utilizan en la construcción de depósitos y recipientes para el almacenamiento y transporte de líquidos altamente corrosivos, tales como ácido fosfórico, nítrico o sulfúrico. Estos materiales con bajo carbono y adiciones de nitrógeno han sido propuestos como candidatos para materiales estructurales en la fabricación de la vasija del reactor experimental termonuclear internacional (ITER). La adición de molibdeno mejora las propiedades frente a la corrosión de los aceros inoxidables austeníticos. Sin embargo, este aumento del contenido en molibdeno, junto con la presencia de nitrógeno, puede producir modificaciones microestructurales, por la aparición de fases precipitadas o segundas fases. En este trabajo, se analiza el comportamiento la fatiga y corrosión-fatiga de dos aceros inoxidables austeníticos 317LN con microestructuras diferentes. El acero con una estructura completamente austenítica ha presentado mejor resistencia a la fatiga y a la corrosión-fatiga y mejor ductilidad que el acero con una microestructura austenítica con presencia de ferrita, especialmente a cargas bajas. 

Palabras clave: Acero inoxidable austenítico;317LN;Fatiga;Corrosión-fatiga
 
[es] Ductilidad en caliente y mecanismos de fractura de un acero de construcción. 11-17
J. Calvo, J. M. Cabrera, J. M. Prado

Resumen: Se evaluó la ductilidad en caliente de un acero de construcción procedente del reciclaje de chatarra con el fin de determinar el origen de las grietas transversales que aparecen en las esquinas de algunas palanquillas. Para ello, se extrajeron probetas de dos palanquillas de una misma calidad de acero. Una de las palanquillas había presentado agrietamiento transversal al ser colada y, la otra, no. Para conocer la influencia de los elementos residuales e inclusiones en la ductilidad en caliente, otro acero, con la misma composición pero sin impurezas, se fabricó en laboratorio y fue sometido al mismo análisis que los aceros comerciales. La ductilidad en caliente se midió como la reducción del área de las probetas ensayadas a tracción hasta la rotura. Las condiciones a las que se realizaron los ensayos fueron temperaturas de 1.000 a 650 ºC y a una velocidad de deformación de 1·10-3 s-1. Las superficies de fractura de las probetas ensayadas se examinaron mediante microscopía electrónica de barrido para determinar los mecanismos de fragilización que pudieran estar actuando. La ductilidad fue menor para el acero con elementos residuales e impurezas. Adicionalmente, la baja ductilidad se extendió a un intervalo más amplio de temperaturas que en el acero de laboratorio. Además, las factografías mostraron un cambio en los mecanismos de daño en función del acero, a igualdad de temperatura. 

Palabras clave: Colada continua;Ductilidad en caliente;Mecanismos de fractura;Agrietamiento transversal;Acero de construcción
 
[es] Microestructura y propiedades mecánicas de una fundición esferoidal ferrítica en bruto de colada para su uso en piezas de grandes dimensiones. 18-31 
A. Suárez-Sanabria, J. Fernández-Carrasquilla

Resumen: Con objeto de estudiar el efecto de la velocidad de enfriamiento, composición y microestructura sobre las propiedades mecánicas de una fundición de grafito esferoidal y matriz ferrítica en estado de bruto de colada, para su uso en piezas de grandes dimensiones, se fabricó un cubo de 300 mm de arista mediante colada en moldes de arena. Este cubo contiene, como es habitual, silicio y magnesio procedentes del inoculante (ferrosilicio) y del nodulizante (Fe-Si-Mg). Se investigaron los efectos del tamaño, forma y distribución de las partículas de grafito y microestructura de la matriz sobre la resistencia mecánica, resistencia a impacto y tenacidad de fractura, de dos zonas del cubo formadas con distinta velocidad de enfriamiento: el centro térmico-geométrico y la superficie. Se ofrecen las composiciones químicas de ambas zonas y las técnicas utilizadas para realizar los ensayos mecánicos y el análisis metalográfico. 

Palabras clave: Fundición esferoidal ferrítica;Bruto de colada;Piezas de grandes dimensiones;Velocidad de enfriamiento;Propiedades mecánicas
 
[es] Evolución de las propiedades mecánicas con la temperatura de cintas amorfas Mg10Ni10Y. 32-40 
M. A. Torrijos, G. Garcés, J. García-Barriocanal, P. Pérez, P. Adeva 

Resumen: El objetivo de este estudio es la caracterización mecánica, mediante ensayos de tracción, desde temperatura ambiente hasta 350 °C, de una aleación amorfa de composición Mg-10Ni-10Y (% at.) obtenida mediante solidificación rápida por la técnica de la rueda. Se analiza la influencia de la adición de itrio al Mg-Ni para lo cual los resultados se comparan con los de la aleación binaria Mg-11Ni estudiada previamente. Antes de iniciar la caracterización mecánica del material, se realizó un estudio mediante calorimetría diferencial de barrido para comprobar la naturaleza amorfa de la cinta, analizar su estabilidad térmica y conocer las transformaciones que experimenta hasta la cristalización. Los resultados indican que el itrio es un estabilizador de la fase amorfa pero no mejora las propiedes mecánicas de la cinta binaria. Los valores de resistencia mecánica y alargamiento a rotura medidos en la cinta con itrio son menores que los obtenidos para la aleación binaria. 

Palabras clave: Vidrios metálicos;Aleaciones de magnesio;Propiedades mecánicas
 
[es] Estudio de la extracción de Ni, Co y Fe en lateritas por medio de lixiviación ácida en columnas. 41-48
C. di Yorio, E. Betancourt, R. Vivas, J. Rus

Resumen: En el siguiente trabajo se plantea la posibilidad de la extracción de níquel por vía hidrometalúrgica en lateritas niquelíferas. El mineral se caracteriza con el fin de conocer su composición y estructura, por medio de difracción de rayos X, análisis químico elemental por microscopia electrónica y análisis químico cuantitativo. El trabajo busca estudiar la viabilidad técnica de la extracción de níquel y cobalto por medio de la aplicación de la lixiviación en pila. Una vez caracterizado el mineral, se mezcla con ácido sulfúrico a relaciones 0,05, 0,1 y 0,2 g ácido/g mineral y se procede a aglomerar en pellas y en pasta con el fin mejorar la percolación en el lecho de la columna que, debido a la naturaleza arcillosa del mineral, es de 0,305 a 1,06 x10 l/h×m2 y, en la condición de aglomerado, la percolabilidad mejora al intervalo 3,05 a 6,11 x10 l/h×m2. Los aglomerados son tostados con el fin de consolidarlos y adecuar químicamente el mineral, mediante la sulfatación de los óxidos del mineral a altas temperaturas, para que sea susceptible a la lixiviación. Este preparado del mineral es sometido a diversos ensayos de lixiviación como ensayos batch y ensayos en columnas. Los ensayos batch fueron realizados para distintas relaciones sólido–líquido de 0,05 a 0,5×103 g/l, distintas concentraciones de la solución lixiviante y distintos tiempos de reacción de 24 a 168 h. En cuanto a los ensayos en columnas, las variables estudiadas fueron la relación de mezcla ácido/mineral, la continuidad del riego de lixiviación, la reutilización del licor de lixiviación y la temperatura de tostación, la cual se realizo 673, 873 y 1.023 K. Con estas pruebas, se encontraron condiciones de selectividad para las cuales el níquel y el cobalto se hacen solubles con respecto al hierro, recuperando 17 veces más níquel que hierro y hasta 26 veces más cobalto que hierro y con una excelente velocidad del proceso, en donde la mayoría de la recuperación se realiza en las primeras 24 h. 

Palabras clave: Lixiviación;Ácido sulfúrico;Percolación;Níquel;Cobalto
 
[es] Comportamiento de películas delgadas de níquel y óxido de níquel en NaCl al 3 %. 49-55  
C. R. Magaña, M. E. Ángeles, F. J. Rodríguez

Resumen: Este trabajo se enfoca al comportamiento que presenta una película delgada de níquel depositada sobre acero al carbón AISI 1018 (UNS G 10180) y un óxido superior del mismo níquel, con el propósito de disminuir la velocidad de corrosión del acero cuando se expone a una solución de NaCl al 3 % y obtener así una protección anticorrosiva alternativa eficaz. En este trabajo se comparan dos técnicas de depósito: electroquímico y decapado catódico o Magnetron DC Sputtering, y se evalúa la protección a la corrosión de cada depósito frente al medio agresivo. La caracterización de los diferentes depósitos se realizó a través de técnicas electroquímicas, (curvas de polarización y espectroscopia de impedancia). 

Palabras clave: Níquel;Óxido de Níquel;Decapado catódico;Salmuera
 
[es] Modelación matemática del mezclado en hornos-cucharas agitadas con gas. 56-75 
M. A. Ramírez-Argáez, J. Tapia, J. Espinoza, E. Alcantar 

Resumen: En este trabajo se simuló, matemáticamente, la inyección de aire en agua en modelo físico de una cuchara de acero industrial. Los cálculos se hicieron con la modelación de flujos bifásicos Euleriana, empleando principios de conservación de la cantidad de movimiento y de materia en ambas fases, para simular patrones de flujo turbulento y mezclado en inyecciones por el centro del reactor (céntricas) y fuera del centro (excéntricas). Se estudió el fenómeno de mezclado de un trazador y se analizó el efecto que tienen el flujo de gas, la posición del inyector, el número de inyectores y la geometría de la cuchara sobre el tiempo de mezclado. Se concluyó que la mejor manera de disminuir el tiempo de mezclado es inyectar el gas con un solo tapón colocado a 2/3 del radio con flujos altos de gas. Se demostró que incrementar el número de inyectores perjudica al mezclado. Además, se obtuvieron correlaciones cuantitativas del tiempo de mezclado en función del flujo de gas, número de tapones, posición del tapón, geometría del reactor y masa de líquido.

Palabras clave: Flujo de fluidos;Mezclado;Flujos bifásicos;Hornos-cuchara de acero;Inyección de gases