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The use of feeding aids in the foundry process has become widespread globally recent decades, leading to increased efficiency. This article examines the characterization of rice husks, their ashes, and their positive impact as hot topping on the efficiency of open risers in casting cylindrical parts made of AISI 1045 steel. The rice husks were analyzed through X-Ray Diffraction test, Thermal-Gravimetric Analysis, and Differential Thermal-Gravimetric Analysis, while the ashes were characterized using X-Ray Diffraction. The analyzed rice husks were found to contain cellulose and low crystallinity silicon, whereas the ashes primarily consisted of cristobalite and tridymite. It was observed that the thermal decomposition of rice husks occurs in three stages, with approximately 81% of the mass lost during their combustion as hot topping on liquid steel. The location of cavities contraction in the risers of casting parts was made through longitudinal cut of the part-riser system. The increase in the rice husks topping layer thickness positively influences the concentration of these cavities on the upper surface and enhances the feeder's efficiency.

Las fallas en las uniones soldadas constituyen un problema frecuente a enfrentar por los especialistas y técnicos, presentándose como un desafío en lo económico y la fiabilidad en la producción, pero cuya solución requiere enfocarlo como problema científico, dada su esencia fenomenológica. En el presente trabajo se aborda el estudio de determinación de las causas de falla en uniones soldadas ocurridas en los soportes de un sistema de tuberías, las cuales fueron realizadas con el proceso SMAW. Para ello fue extraída una muestra, de la zona siniestrada con ayuda de disco refrigerado, cuidando en ello no alterar el material para mantener las evidencias de las posibles causas de falla. A la muestra de la unión le fueron realizados los siguientes análisis: Inspección visual, análisis químico por espectrometría de emisión óptica, ensayos de tensión del material base, además de macrografía y metalografía de la unión soldadas. Se concluyó que la causa de falla tiene su origen en el deficiente procedimiento de soldadura aplicado, así como deficiencias en la ejecución de la soldadura

Introducción: La ocurrencia de mecanismos mixtos de fractura en elementos mecánicos es frecuente, debido al accionar de múltiples factores que intervienen durante el diseño, la fabricación y el funcionamiento de los mismos. Objetivo: Establecer las causas de fallas en columnas de trípode sobre camión, en base a la caracterización del metal base y las uniones soldadas en la región de la falla. Materiales y Métodos: Fue realizada la inspección visual de las fallas, la caracterización química y microestructural por microscopía óptica de las columnas; así como ensayo de tensión del material base. Resultados y Discusión: Los análisis integrados de inspección visual y los resultados de caracterización química y metalográfica, revelan que el material de las columnas no es recomendado para estructuras soldadas y que no fueron tomadas medidas, como el precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura. Por las características del acero y la ubicación de las grietas detectadas, pueden estar asociadas al agrietamiento por hidrógeno difusible. Conclusiones: La falla de las columnas fue resultado de la combinación de varios factores, destacando errores de diseño y fabricación en la selección de un material no recomendado y la no ejecución de medidas de atenuación durante la ejecución de la soldadura, unido también a factores como, posibles sobrecargas u operación inadecuada del equipo.

Se presenta una metodología para la obtención de una cerámica abrasiva como producto principal y una aleación de hierro como subproducto, mediante procesamiento aluminotérmico y usando como materia prima residuos sólidos industriales. Mediante el uso de cascarilla de laminación y virutas de aluminio se obtienen cerámicas de alta dureza, utilizando la propia cerámica como diluente. Los resultados del procesamiento se evalúan primero mediante un balance de masa, determinando que la cerámica debe estar formada por 58 % FeAl2O4 y 42 % Al2O3, mientras que la caracterización cuantitativa por DRX permite establecer que la fase cerámica está compuesta principalmente por hercinita (62 %), corindón (22 %) y pequeñas cantidades de fases cristalinas (≈4%) ​​y vítreas (≈11 %) no estequiométricas, factibles de ser utilizadas en la fabricación de discos abrasivos para el pulido de pisos y terrazas.

Introducción: La réplica metalográfica se ha convertido en un método efectivo en el estudio microestructural, hasta el punto en que se han elaborado documentos normativos de amplia aplicación a nivel internacional, como es la norma ASTM E1351-01. Dicha norma contempla el uso de la Microscopía Electrónica de Barrido, pero aún no tiene concebido el uso de la Microscopía Electrónica de Transmisión (MET), a pesar de resultar conveniente y factible desde el punto de vista práctico. Objetivo: Establecer el estado microestructural del material de una tubería de vapor de acero SA335 Grado P11 con más de 20 años de servicio a 480 oC, empleando la réplica metalográfica. Materiales y Métodos: Se aplicó la réplica de extracción directa, combinada con MET. Resultados y Discusión: La microestructura en el acero fue del tipo ferrito-perlítica. La ferrita presentó precipitación intergranular e intragranular de forma regular y tamaño homogéneo (aproximadamente entre 50 y 100 nm). A la temperatura de servicio la ferrita habría alcanzado, con relación al M2C (88% de Mo, 6% de Fe y 6% de Cr), una composición próxima a la de equilibrio, después de un proceso de nucleación y crecimiento de M2C. Conclusiones: El acero SA335 Grado P11, con 20 años en servicio a 480 oC, presentó una microestructura ferrito-perlítica con precipitación intergranular e intragranular ferrítica. Se evidenció la ocurrencia del fenómeno del crecimiento competitivo por efecto del tiempo y la temperatura de servicio. La réplica metalográfica, aplicando MET, constituye un método eficaz para evaluar la microestructura de tuberías de vapor.

Introducción: Las fundiciones blancas con alto contenido de Cr del tipo hipoeutécticas, son una de las más utilizadas en el recargue para reducir el desgaste por abrasión, en piezas utilizadas en el procesamiento de minerales, y en la agroindustria azucarera. Objetivo: Aumentar la resistencia al desgaste abrasivo de la aleación hipoeutéctica que se deposita con el electrodo AWS E FeCr- A8. Materiales y métodos: Se prepararon probetas para la caracterización del metal depositado con el electrodo original (EO) y el modificado (EM) mediante la dureza, metalografía óptica (MO), y análisis de la composición química, utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM). Con el empleo del ensayo propuesto por la norma ASTM G65, (2017) se determinó la resistencia al desgaste abrasivo. Resultados y discusión: La dureza en el metal depositado con el electrodo original es de 560 HV, mientras que la dureza del depósito con el electrodo modificado alcanza 750 HV, lo cual se debe a que la morfología de la austenita y de la zona eutéctica es diferente para ambos depósitos. El ensayo al desgaste abrasivo para el depósito obtenido con el electrodo modificado mostró una pérdida de volumen de 0,0531 mm3, inferior a la manifestada por el depósito realizado con el electrodo original (0,0669 mm3). Conclusiones: Al aplicar un revestimiento periférico al electrodo AWS FeCr-A8, aumenta la fracción volumétrica de los carburos en la zona eutéctica de la microestructura del depósito, incrementándose la resistencia al desgaste abrasivo.

La existencia de residuales de la producción de níquel (Ni) que pueden ser usados para obtener materiales metalizados en la producción de acero, junto a la insuficiente disponibilidad de coque, lleva a pensar en procesos alternativos sustentables, basados en reductores de mayor accesibilidad, como carbones no coquificables. El objetivo de la investigación fue evaluar la obtención de arrabio aleado con Ni y Cr, mediante la reducción carbotérmica en horno de arco de corriente continua de colas del proceso de producción de Ni en Nicaro (Cuba), sin beneficiar, empleando carbón antracita como reductor, con vistas a la sustitución de chatarra en el proceso de obtención de aceros aleados. Para ello, se realizaron cálculos teóricos para la obtención de arrabio por reducción carbotérmica para establecer la composición de la carga y se realizó la validación experimental de la obtención del arrabio. Se determinaron las cantidades de los productos de colada, sus rendimientos, la composición del arrabio obtenido y los recobrados de Fe, Ni y Cr. El estudio muestra que es viable la obtención de arrabio aleado con Ni y Cr mediante la reducción carbotérmica en horno de arco de corriente continua de colas de Nicaro sin beneficiar, empleando carbón antracita como reductor

Introducción: En las últimas décadas se ha extendido el uso del método de ensayo microabrasivo con esfera rotativa en la evaluación de materiales ferrosos, dada sus ventajas técnicoeconómicas, así como las facilidades en la evaluación de depósitos de recargues. Objetivo: Desarrollar un equipo de ensayo microabrasivo con esfera rotativa libre, destinado a la caracterización de materiales metálicos y depósitos de recargue, empleando soluciones de diseño que permitan su fabricación económica. Materiales y Métodos: Se empleó el software “Autodesk Inventor Professional 2014” para el diseño del equipo, así como en la modelación de las cargas y desplazamientos de los elementos del conjunto. Para la fabricación se utilizaron aceros de construcción, aceros al carbono y una aleación de aluminio. Se elaboraron las piezas mediante maquinado, tratamiento térmico y soldadura. El ajuste del equipo se realizó mediante un estudio de circularidad de las huellas. Resultados y Discusión: El equipo desarrollado cumple los requisitos del ensayo de desgaste microabrasivo. Las huellas de desgaste obtenidas sobre un acero GOST X12M tratado térmicamente mostraron circularidad y nitidez de contorno, lo que demuestra la rigidez del equipo. Esto permite su empleo en la evaluación materiales metálicos y depósitos de recargue de alta dureza. Conclusiones: El equipo desarrollado presenta una configuración sencilla, los esfuerzos mecánicos en sus componentes son relativamente bajos, lo que permite su diseño con materiales de baja resistencia mecánica. Las huellas obtenidas en los ensayos de ajuste presentan adecuada circularidad y definición del contorno, indicando la no existencia de vibraciones que afecten los resultados.

This work evaluates the behavior of microstructure in the GMAW of 2205 duplex steels welding for offshore applications. Welding is performed with two input energy levels, 1.5 kJ/mm and 2.5 kJ/mm. Samples from welds for the metallographic analysis by Optical Microscopy of Heat Affected Zone are extracted. The ferrite fraction and austenite in the microstructure is quantified from image processing. It is concluded that the relationship of austenite/ferrite phases in the ZAC was altered, regarding the base metal, without showing significant differences depending on the input energy of the process and ZAC microstructure is constituted by a ferritic matrix with grain boundary austenite (GBA), with Witmastatten austenite (WA) and intragranular austenite (IGA). For offshore applications, it is recommended to use the input energy of 1.5 kJ/mm.

Introducción: La caracterización microestructural de aceros dúplex permite definir su comportamiento durante la fabricación por soldadura de instalaciones y durante el servicio. Objetivo: Caracterizar, desde el punto de vista microestructural, un acero dúplex para su empleo en instalaciones fabricadas por soldadura, utilizando el procesamiento digital de imágenes. Materiales y Métodos: Con el uso del procesamiento digital de imágenes es determinada la fracción de austenita y ferrita en acero dúplex. Es también caracterizada la Zona Afectada por el Calor de soldaduras GMAW, realizadas con dos valores de energía de entrada. Es cuantificada la fracción de ferrita y de las diferentes morfologías de austenita; así como, el tamaño de grano y el ancho de la ZAC. Resultados y Discusión: El procesamiento digital de imágenes posibilita cuantificar las diferentes morfologías de austenita. Se establece el efecto del calor de entrada, sobre la fracción de ferrita y de las diferentes morfologías de austenita y sobre el ancho y el tamaño de grano en la Zona Afectada por el Calor. Conclusiones: Se ratifica la validez del procesamiento digital de imágenes para la caracterización microestructural de aceros dúplex sometidos a soldadura. Para la energía de 1,5 kJ la mayor parte de la austenita es de contorno de grano, le sigue la de Witmastatten y por último la intragranular. Para la energía de 2,5 kJ, disminuye significativamente la de contorno de grano, crece la Witmastatten y la intragranular. Para instalaciones a fabricar por soldadura, se recomienda el empleo de la menor energía de entrada posible.

Introducción: La producción de fundentes para el recargue mediante soldadura por arco sumergido se basa en el consumo de minerales naturales. Sin embargo, hay escorias que contienen los sistemas de óxidos requeridos para un fundente. El recargue posibilita reincorporar al servicio piezas desgastadas. Objetivo: Evaluar, con enfoque de Economía Circular, la obtención de fundentes a partir de escorias para el recargue por soldadura por arco sumergido. Materiales y Métodos: Se plantea un esquema conceptual, con enfoque de Economía Circular, de obtención de fundentes para el recargue, usando escorias y concibiendo el recargue para la restitución al servicio de piezas desgastadas o para fabricar piezas de mayor durabilidad. Son planteadas dos variantes: La producción de ferroaleaciones, usando las escorias como matriz de un fundente, y la obtención de fundentes, utilizando escorias descartadas de otras producciones. Resultados y Discusión: Son abordados diferentes casos: 1. Obtención de ferrocromo-manganeso, concibiendo el uso de las escorias como matriz de un fundente de recargue; 2. Obtención de un fundente para recargue, empleando escorias de la soldadura por arco sumergido; 3. Obtención de un fundente para recargue, empleando escorias de la producción de acero. Los fundentes obtenidos posibilitan el recargue, para la rehabilitación de piezas desgastadas o para la fabricación de piezas más resistentes al desgaste. Conclusiones: Es validado el esquema conceptual, con enfoque de Economía Circular, en la obtención de fundentes para recargue con empleo de escorias, posibilitando la restitución al servicio de piezas desgastadas o la fabricación de piezas de mayor durabilidad.

The effect of welding current on the chemical composition and microstructure of Fe-Cr-C deposits obtained by SMAW and used for working under abrasive and erosive wear conditions was evaluated. Chemical composition of the deposit without dilution was determined and microstructure of the deposits was obtained with and without dissolution. The dilution coefficient was determined based on the geometry of the deposits and the chemical composition of the deposits for different welding currents based on it. It is concluded that all the deposits respond to the AWS EFeCr-A4 designation, characterized by a high predominance of eutectic, being suitable for working in conditions of abrasive and erosive wear. As the current increases, the content of alloying elements decreases due to dilution. The deposit obtained with a 110 A current is considered more appropriate, because 90 A current has very little penetration, which makes adherence difficult.

A frequent problem, whose solution requires a scientific approach due to its phenomenological essence, is cracking in aluminum joints. The causes of cracking in 3003 aluminum joints by GMAW (gas metal arc welding) are defined in this research. The study was carried out on actual joints in a food product container. A refrigerated disk was used for extracting the sample, trying not to alter the material to maintain evidence of possible causes of failure. Macrograph of the welded joints, and visual inspection, chemical analysis by optical emission spectrometry, stress testing of base material analyzes were performed to the joint sample. We conclude that the lack of fusion and penetration is the cause of cracking, which act as stress concentrations and they were originated by deficiencies when carrying out welding.

Introducción: El electrodo AWS E FeCr-A1 no garantiza una aleación en la primera capa que pueda contrarrestar el desgaste de los martillos desmenuzadores. La microestructura en la primera capa es la austenita primaria (ɣ- Fe) y una red eutéctica interdendrítica (ɣ- Fe + M7C3). La dureza es de 50 HRC. Objetivo: Evaluar el efecto del precalentamiento sobre la dureza y microestructura de depósitos obtenidos con el electrodo AWS E FeCr-A1. Materiales y Métodos: Los depósitos se obtuvieron sobre placas de acero S275JR, utilizando una y dos capas a temperatura ambiente y a 200°C, con el proceso manual por arco eléctrico y electrodo revestido (SMAW). Las muestras fueron desbastadas, pulidas y atacadas con el reactivo Murakami. La microestructura fue observada por microscopía óptica (MO). Para la determinación de la dureza se utilizó un durómetro Shimatsu. Resultados y Discusión: La microestructura de los depósitos obtenidos a temperatura ambiente con una y dos capas consiste en austenita primaria (ɣ- Fe) y un eutéctico (ɣ- Fe y M7C3). El valor máximo de dureza fue obtenido en los depósitos con dos capas (723 HV). La microestructura del depósito, realizado a temperatura de 200° C, contiene austenita (ɣ-Fe) y menor cantidad de eutéctico (ɣ- Fe y M7C3). Conclusiones: Con el aumento de la temperatura (200°C), la microestructura predominante es la austenita (ɣ- Fe), y el depósito alcanza solo una dureza de 572 HV, por debajo de la indicada para el consumible AWS E FeCr-A1 que es 650 HV.

This research studies the recovery of vanadium and other chemical elements, contained in industrial spent catalysts at Patricio Lumumba Factory in Pinar del Río. Three pyrometallurgical charges composed of mill scale, spent catalyst, and aluminum chips, were evaluated. It was possible to obtain 1.5 % V – 28.66 % Si ferroalloys thus increasing perform chemical from 66 % to 88 % as the amount of processed load was increased. The alloy obtained has high brittleness, which facilitates its use in developing alloyed load for welding consumables. The slag performance remained close to 100%, relative to the theoretical potential, being all slags located in the corundum phase region of the Al2O3-Fe2O3-SiO2 state diagram with melting temperature above 1860 °C, which makes them feasible to develop refractory and abrasive materials.

Introducción. Cuba cuenta con gran diversidad de minerales y de desechos sólidos indus- triales, los cuales pueden ser usados con el objetivo de convertirlos en materias primas para la obtención, mediante procesamiento pirometalúrgico, de materiales destinados a confec- cionar componentes y productos de uso industrial, con un efecto ecológico positivo. Méto- dos. Se realizó el procesamiento pirometalúrgico, carbotérmico en horno eléctrico de arco y aluminotérmico en reactor de grafito, de minerales y residuales sólidos industriales, evaluán- dose los productos obtenidos en el desarrollo de nuevos materiales. Resultados. Mediante carbotermia se procesaron cromitas refractarias y pirolusita, y por aluminotermia, cascarillas de laminación, catalizadores agotados de la fabricación de ácido sulfúrico, cenizas de la combustión del petróleo, colas de la producción de níquel, pirolusita y cromitas refractarias mezcladas en diferentes combinaciones y proporciones, utilizándose en todos los casos vi- rutas de aluminio como reductor. Se lograron aleaciones multicomponentes aptas para su uso como carga de aleación de consumibles de soldadura y recargue y en el caso de las cenizas, las aleaciones se obtuvieron en forma de granallas para su uso en operaciones de limpieza mecánica. Las escorias del procesamiento carbotérmico se usaron en la confección de matrices de fundentes de soldadura y las de aluminotermia para la obtención de polvos destinados a la fabricación de muelas abrasivas para el pulido de pisos y terrazos, dada su elevada dureza. Como conclusión los productos obtenidos del procesamiento pirometalúr- gico de minerales y residuales sólidos industriales fueron evaluados en la fabricación de productos de utilidad industrial, lo que permite sustituir importaciones al país.

El establecimiento de un procedimiento de recargue por soldadura pasa comúnmente por la evaluación previa del consumible a emplear mediante ensayos de caracterización del depósito, cuyos resultados deben ser reproducibles en la práctica. Las dimensiones de las planchas para la realización de los depósitos de ensayo determinan, junto al calor aportado, el ciclo térmico al que se somete el material del depósito; sin embargo, este aspecto frecuentemente no se toma en consideración al elaborar las muestras de ensayo. En el presente trabajo se estudió del efecto del espesor del metal base sobre el coeficiente de dilución, la microestructura y la dureza de depósitos de recargue constituidos por fundiciones blancas, basado en el empleo de los esquemas teóricos ideales de cuerpos y fuentes de calor, así como de modelos matemáticos aplicados en la teoría de los procesos térmicos en la soldadura. Se demostró el efecto significativo del parámetro espesor del metal base en las variables respuesta estudiadas y se comprobó además la aplicabilidad de modelos teóricos de los procesos térmicos en la soldadura en el adecuado dimensionamiento de las planchas para la realización de los depósitos de ensayo, lo que posibilita la reproducibilidad en la práctica de los resultados de la caracterización de materiales de recargue.

El recargue por soldadura con arco sumergido (SAW, según sus siglas en inglés) se aplica con frecuencia en piezas que trabajan en condiciones de desgaste abrasivo. Los fundentes comerciales que se utilizan son obtenidos a partir de minerales naturales. El objetivo del presente trabajo fue establecer los vínculos entre la composición química de la aleación depositada por SAW y la composición del fundente, elaborado a base de escoria de afino del acero con adición de cenizas de cascarilla del arroz. Se elaboraron fundentes por peletización con base en un diseño de tipo McLean-Anderson. Con los fundentes experimentales se obtuvieron depósitos, que fueron caracterizados químicamente. Se obtuvieron modelos de la composición de los elementos en el metal depositado en función de la composición del fundente y fue realizado un proceso de optimización. Se concluye, que los contenidos de los elementos en el metal depositado muestran una dependencia cuadrática, siendo el contenido de carbono (C) gobernado por el de grafito en el fundente, mientras los contenidos de cromo (Cr), manganeso (Mn) y silicio (Si) son gobernados por el contenido de FeCrMn.

Los estudios sobre la influencia del tratamiento térmico pos soldadura en la microestructura y comportamiento mecánico de tuberías de vapor, se han enfocado en la región de la soldadura (metal fundido y zona afectada por el calor); sin embargo, dicho proceso tiene un efecto térmico que va más allá de esta región, el cual no ha sido suficientemente detallado. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto del tratamiento térmico sobre la microsetructura y el comportamiento en fluencia lenta de la región que no es térmicamente afectada por la soldadura. El material analizado fue tomado de una tubería de vapor (acero 1,25Cr0,5Mo, 20 años envejecido en servicio a 480 oC). Una parte de la tubería fue sometida a tratamiento térmico, con parámetros de acuerdo con el código ASME de calderas y recipientes a presión. Se obtuvo el tiempo de rotura en ensayo de fluencia lenta y la microestructura del material envejecido en servicio, así como del tratado térmicamente. El tratamiento térmico del acero 1,25Cr0,5Mo envejecido en servicio aumentó el tamaño de los precipitados presentes en el interior de la ferrita y disminuyó la resistencia a la fluencia lenta.

Introducción: El desgaste es la causa principal de salida de servicio de componentes. Para enfrentarlo, la aplicación de recubrimientos por soldadura constituye la vía más eficiente. Objetivos: obtener recubrimientos de mejor desempeño frente al desgaste, empleando consumibles experimentales o controlando el proceso de deposición por soldadura por arco con consumibles comerciales, así como fabricar equipos y dispositivos para el montaje de ensayos para validar su desempeño tribológico. Métodos: Los recubrimientos fueron obtenidos por soldadura por arco. La evaluación fue enfocada hacia el desempeño al desgaste, abarcando otras propiedades que explican fenomenológicamente el comportamiento. Para los ensayos trobológicos fue realizado el diseño conceptual y la fabricación de equipos y dispositivos y fueron elaboradas técnicas operatorias y guías de prácticas de laboratorio. Resultados: Se obtienen recubrimientos de mejor desempeño para enfrentamiento al desgaste, en base a consumibles experimentales o en base al control del proceso de deposición con consumibles comerciales. Se realiza el diseño conceptual y la fabricación de equipos y dispositivos para ensayos tribológicos de recubrimientos para la investigación, la prestación de servicios al sector empresarial y la docencia. Conclusiones: Es posible explicar el desempeño tribológico de recubrimientos para alargar la vida en servicio de componentes sometidos a desgaste, en base al empleo de consumibles experimentales o en base al control del proceso de deposición por soldadura con consumibles comerciales. Los equipos y dispositivos fabricados para ensayos tribológicos brindan criterios consistentes sobre el desempeño de recubrimientos, posibilitando también la prestación de servicios al sector empresarial y la docencia.

This research deals with a study to determine the cause of cracking and later broke of an accessory made of stainless 316 steel in the cooling circuit of a reactor. Several characterization techniques were applied such as: optical emission spectrometry, sweep optical and electronic microscopy, including microanalysis with EDAX. It was concluded that the main cause of the failure are related to a mixing deterioration mechanism by intercrystalline corrosion sensitive, mechanic fatigue and stress corrosion cracking.

Obtaining metal alloys of iron and slag from the Aluminothermic processing of industrial solid waste is the purpose of this study. Seven mixtures were obtained by using a Mc Lean Anderson experimental design, where the amount of aluminum varied from 33 to 45 g, the ash 0 to 20 g, the graphite from 0 to 4 g, keeping the lamination scale in 100 g. The performance of the process in terms of quantity and efficiency of metal and slag was evaluated; As a result, the three best alloy mixtures were selected whose carbon content was between 1.33 - 3.62%, silicon of 0.24 - 0.96%, manganese between 0.41 - 0.78% of aluminum and between 0.2 - 11%, and a group of high-value alloy elements (Mn, Cr, Mo, Ni, V, Ti, Nb, Co and W). The technical feasibility of the aluminothermic processing of this industrial waste allows recovering its metallic components, which guarantees the use of these alloys in the industry, while reducing the levels of environmental contamination.

En el trabajo se aborda el empleo de escorias blancas del afino del acero en horno cuchara y de cenizas de paja de arroz como componentes de un fundente aglomerado aleado, para recargue duro por Soldadura con Arco Sumergido. A partir de la composición media de las escorias, se ubica en el diagrama ternario de estado CaO-SiO2-MgO y se define la adición de SiO2 requerida para provocar un desplazamiento, manteniendo constante la relación CaO/MgO, hacia una región de mejores propiedades de la matriz del fundente. El incremento de SiO2 se realiza por adición de ceniza de la combustión de paja de arroz. A la matriz del fundente se le incorpora un sistema de aleación Cr-Mn-C. Fueron elaborados dos fundentes, con 20 % y 30 % de silicato de sodio, respectivamente. Los fundentes fueron caracterizados en cuanto a: Características morfométricas y de resistencia de los granos y propiedades de los depósitos (geometría, composición química y microestructura). Se concluye que las escorias blancas de acería, con adiciones de ceniza de paja de arroz, son adecuadas para la conformación de la matriz de un fundente de recargue y que la adición de 30 % de silicato posibilita mayor resistencia de los granos, menor dilución y una mayor transferencia de los elementos de aleación al depósito. La microestructura, representada por alta presencia de martensita y austenita residual es apropiada para recubrir piezas que trabajan al desgaste abrasivo.

The production of chromium manganese ferroalloys for the use in the development of alloying loads of welding consumables is presented. On the basis of variations in the proportions of the chromium and manganese minerals in the loads, different combinations are established, which allow obtaining multicomponent ferroalloys with composition ranging from 9 to 32 % chromium and from 24 to 65 % manganese. The melting-reduction process is carried out in an electric arc furnace with a graphite crucible and with the presence of coke as a reducing component which guarantees the obtaining of high carbon alloys (5–6 %). The use of the multicomponent ferroalloy in the formulation of welding consumables simplifies and makes cheaper the obtaining of these materials. As result of metallurgical processing, slag formed by the silicon, aluminum, magnesium, manganese and calcium oxides are obtained, which are feasible to use in the production of flux matrices for submerged arc welding process.

Se evaluó el comportamiento de electrodos revestidos AWS E 7018, en función del contenido de los componentes en el revestimiento periférico aplicado, con el objetivo de mejorar su desempeño. Las proporciones en las mezclas para los revestimientos se establecieron con base en un diseño experimental de tipo Mc Lean Anderson, donde las variables de entrada son: X1- la pirolusita, X2- la caliza+fluorita (para relación caliza: fluorita=1) y X3- el FeCrMn. Las mezclas homogenizadas fueron aglomeradas con silicato de sodio y agua para conformar las pastas que se aplicaron por inmersión sobre el revestimiento básico de los electrodos de 3,2 mm de diámetro del núcleo metálico. Para evaluar los electrodos fueron obtenidas las isolíneas de comportamiento de las tasas de fusión y deposición, de la eficiencia de deposición y de la geometría de los cordones. Se concluye que la composición del revestimiento de mejor desempeño condiciona cambios favorables frente al electrodo sin revestimiento periférico, ya que aumenta la profundidad de penetración del cordón, el cual adquiere un perfil más estrecho.

Se describe la evaluación del desempeño de electrodos rutílicos con revestimiento periférico básico (Caliza+Fluorita) y adiciones metálicas (FeCrMn y Mn metálico). La composición de los revestimientos periféricos fue variada en base a un diseño de experimentos de tipo Mc Lean Anderson. Los revestimientos fueron aplicados por inmersión a electrodos AWS E6013 de 4 mm. El desempeño de los electrodos fue evaluado en cuanto a los parámetros de consumo y la dureza del metal depositado. Se compara el metal depositado y la unión del electrodo experimental frente al AWS E6013 de referencia. Se concluye que el electrodo experimental brinda un depósito de mayor resistencia, sin afectaciones en la ZAT que comprometan la integridad de la unión.

A partir de la composición química de concentrados de mineral de manganeso, virutas de aluminio y cascarilla de laminado, se propone una estrategia para la obtención simultánea de ferromanganeso y galaxita (material abrasivo), mediante reducción aluminotérmica. La factibilidad de realización del proceso aluminotérmico, eliminando la etapa de tostación del mineral pirolusítico, se realiza mediante la valoración de las entalpías de reacción de las mezclas pirometalúrgicas. La evaluación de la factibilidad tecnológica del proceso se realiza a escala de laboratorio y a escala de planta piloto experimental, obteniéndose en ambos casos aleaciones para uso industrial con más de 60 % manganeso y menos de 0,1 % de carbono. La caracterización química de las escorias garantiza su posible uso como material abrasivo.

En este trabajo se presenta el estudio de obtención simultánea de FeCr y escorias a partir del procesamiento carbotérmico de cromitas refractarias, para su uso como componentes fundamentales de fundentes para la soldadura por arco sumergido. Para la conformación de las mezclas, se utilizó un diseño de experimentos factorial con relaciones entre componentes. El ferrocromo obtenido contiene entre 50 y 54 % de cromo y entre 5 y 7 % de carbono y más del 95 % de las escorias están formadas por un sistema de óxidos del tipo Al2O3-MgO-SiO2, modificado con CaF2 y CaO. El procesamiento de las mezclas permite recuperar hasta el 76 % del ferrocromo y el 73 % de la escoria. Estos productos representan más del 90 % de los componentes de un fundente de soldadura destinado al relleno superficial.

En el presente trabajo se estudió el comportamiento del ancho y microestructura de la zona afectada térmicamente (ZAT) en función de la corriente y la temperatura de precalentamiento en la soldadura con electrodo fusible y protección gaseosa (GMAW) de un acero 4130 endurecido. La variación de la corriente y la temperatura de precalentamiento, manteniendo constante la velocidad de soldadura, se realizó en base a un diseño de experimentos de tipo factorial. Fue realizado el análisis metalográfico de una muestra del metal base y de muestras extraídas de los cordones sobre chapa, obtenidos para cada condición experimental. Fueron, también, obtenidos los perfiles de dureza para cada condición de ensayo. A partir de los perfiles de dureza fue definido el ancho de la ZAT como el intervalo con valores bajos de dureza. Como resultado del trabajo se establece una relación cuantitativa que evidencia que el aumento de la corriente de soldadura y la temperatura de precalentamiento provocan un aumento del ancho de la ZAT, por lo que la mejor condición es la menor corriente y sin precalentamiento. Se concluye también que la ZAT presenta tres subzonas con microestructuras diferentes.

La creciente producción de elementos metálicos trae como consecuencia la generación de subproductos, los que en muchos casos son considerados como residuales industriales. En el trabajo se propone una alternativa de disminución de estos residuales mediante procesamiento aluminotérmico. La mezcla estudiada está formada por cascarilla, proveniente de los procesos de laminación en caliente del acero, por virutas de aluminio proveniente de los procesos del maquinado y corte de perfiles y por ceniza de la combustión del petróleo. Como resultado del proceso se obtuvo una aleación de hierro con contenidos de carbono de 3,62 %, de silicio de 0,47 %, de manganeso de 0,25 % y de aluminio de 11,16 %, además se recuperan un grupo de otros elementos de aleación de apreciable valor, tales como: Cr, Mo, Ni, V, Ti, Nb, y Co. La evaluación del proceso se realiza a partir de una comparación de los resultados obtenidos con los previstos en el balance de masa. La aleación obtenida tiene perspectivas de uso en la industria.

El tratamiento térmico como proceso tecnológico requiere de un sistema de control de la calidad antes, durante y después de su ejecución. Las propiedades a controlar en cada uno de los momentos dependen fundamentalmente del elemento o pieza específica. En el presente trabajo se aborda el control de calidad del proceso de tratamiento térmico de chapas de un acero para blindaje 30XΓCA, con dimensiones de 200 x 200 x 8 mm y 6 mm. Se hace una descripción coherente y sistemática de las acciones a tomar antes (inspección y ensayo de los aceros), durante (control del proceso) y después (inspección y ensayo final) del proceso de control del tratamiento térmico. Se expone un diagrama de flujo de las secuencias de paso a seguir para la ejecución del proceso de control. Se determina, mediante el ensayo de Jominy, la curva de templabilidad del acero 30XΓCAy se mejoran las cartas tecnológicas para el tratamiento térmico.

En el trabajo se describe la fabricación y validación de una máquina para ensayos de erosión húmeda. En base al análisis de las normas para el ensayo erosivo y de máquinas no estandarizadas, reportadas en publicaciones científicas, fue valorado el desarrollo de una máquina que responda a las necesidades de la investigación y la docencia. En el análisis para la concepción del equipo de ensayo fue considerado que costo de fabricación fuera bajo y que fuera sencillo desde el punto de vista tecnológico para viabilizar la fabricación. Para la fabricación de la máquina de ensayo fue empleado un agitador de velocidad variable con un portaherramientas para el acople del dispositivo portamuestras fabricado. Dicho portamuestras permite el ensayo simultáneo de dos muestras de configuración trapezoidal. La máquina fue validada mediante el ensayo, bajo diferentes velocidades de rotación del agitador. Fueron ensayadas muestras de un álabe de un extractor y de muestras de recubrimientos, obtenidas por soldadura manual con un electrodo revestido de recargue.

En el presente estudio se evalúa el efecto de la corriente de soldadura (aporte de calor) y la temperatura de precalentamiento sobre el comportamiento de la dureza mínima en la zona afectada térmicamente, de un acero AISI 4130 (30XMA) en estado inicial de tratamiento térmico a máxima dureza. Para ello se realizan diferentes depósitos sobre chapa, con el empleo del proceso de soldadura con electrodo fusible y protección gaseosa, GMAW, en correspondencia con un diseño de experimento tipo factorial. Como resultado se establece una ecuación de regresión y un nomograma que permiten predecir la dureza mínima en la zona afectada térmicamente. Se concluye que la dureza mínima en la zona estudiada desciende a medida que aumenta la corriente de soldadura y la temperatura de precalentamiento, lo que puede afectar su comportamiento en servicio cuando es sometida a impactos a alta velocidad.

Se estudió la conversión de un aporte oxiacetilénico R-FeCr en un aporte por arco eléctrico E-FeCr, para el relleno manual de piezas sometidas a desgaste erosivo (tornillos extrusores de arcilla), con la finalidad de incrementar la productividad de los procesos de relleno superficial y disminuir deformaciones sin reducir las propiedades de los depósitos. Se partió de la formulación de un revestimiento bajo hidrógeno, ensayado en trabajos previos, el cual fue aplicado por inmersión. Se realizaron depósitos mediante un simulador que permite realizar ensayos de soldadura manual sin la interferencia directa del soldador, variando la corriente de soldadura. Se determinaron las características técnico–operativas (tasa de fusión, tasa de deposición, rendimiento real, estabilidad de funcionamiento, metalografía y dureza del depósito) de los consumibles en estudio. El análisis de estas características permitió demostrar la factibilidad técnica de esta conversión.

Las escorias de acería constituyen el residual más importante de la producción de acero, cuyo aprovechamiento fundamental se enfoca a la producción de materiales de la construcción, aunque en muchos casos quedan en los vertederos sin que se le de algún aprovechamiento. Dentro de estas escorias, las del proceso de afino representan 20-30 kg/tacero. En el presente trabajo se abordan la utilización de escorias blancas de acería como componente de la matriz de un fundente aglomerado para el recargue de piezas sometidas a desgaste abrasivo. A partir de la composición química de las escorias (sistema CaO-SiO2-MgO-Al2O3) y su ubicación en el sistema de equilibrio de fases se evalúa la adición de modificadores al sistema de óxidos para adecuar sus propiedades. A la matriz se le añade un sistema de aleación para obtener un fundente que deposite una aleación apropiada para condiciones de desgaste abrasivo. Se concluye que el prototipo de fundente obtenido, posibilita obtener un depósito con martensita y austenita residual en la microestructura, similar al de fundentes comerciales para similar aplicación.

El presente trabajo estudia el comportamiento de electrodos revestidos para recubrimiento duro manual por arco eléctrico (SMAW), utilizados en la fabricación de blindajes laterales de molinos para la trituración de áridos. Se evaluaron tres materiales de aporte de diferentes fabricantes y recomendados para este tipo de aplicación. Se realizaron depósitos con diferentes niveles de corriente de soldadura, utilizando un dispositivo simulador que permite realizar ensayos de recubrimiento duro manual sin la interferencia directa del soldador. Se determinaron las características técnico-operativas de los consumibles de soldadura estudiados, tales como: tasa de fusión y deposición, rendimiento real, estabilidad de funcionamiento; así como se establecieron las propiedades de los depósitos: estructura metalográfica y dureza. El análisis integrado de estas características posibilito la selección del metal de aporte más adecuado, así como la mejor corriente de soldadura para esta aplicación concreta. Finalmente se desarrolló un ensayo de desgaste comparativo en condiciones reales de servicio, demostrando de esta manera la factibilidad de la sustitución de un elemento por otro.

Se evaluó el efecto del incremento de las adiciones de caliza en laobtención de un fundente al manganeso sobre la composición delmetal depositado por arco sumergido (proceso SAW). La adición decaliza se realizó manteniendo constante la relación porcentualMnO/SiO2 del sistema de óxidos del fundente. Con el aumento de labasicidad se logró intensificar la actividad termodinámica del MnO ydisminuir la del SiO2, favoreciéndose la transferencia del manganeso al metal depositado, a la vez que se atenúa la del silicio, el azufre, el fósforo y el carbono permanece prácticamente inalterable. Esto posibilita el empleo de un alambre de bajo manganeso durante lasoldadura de aceros de baja aleación con proceso SAW.

In the paper the fragmentation process with air of fused fluxes is studied by means of a particular treatment of the interaction process between the air and flux fluids starting from physical and mathematical considerations of the collision phenomenon which are the result of the application of Newton's mechanics-classical theory. In the paper is schematized the impact and change of trajectory process of the incandescent fused flux flow because of the air mechanical action provided by a blowpipe and the equations referred to the interaction between the fluids are set. As a result, the equations for estimating the exit angle and the average velocities of the pellets formed are determined whenever the interacting air and flux fluxes are known as well as the incidence angles. From the theory developed the essential parameters of the granulation process with air of fused fluxes, by considering the average diameter of the particles to be obtained for their industrial performance can be estimated.

En el trabajo se evalúa el comportamiento de la composición química y la microestructura del metal depositado por recargue con Soldadura por Arco Sumergido (SAW), empleando fundentes obtenidos con empleo de escorias del sistema MnO-SiO2-CaO, generadas durante la soldadura de componentes con este mismo proceso. Se realizó un diseño experimental de mezclas de tipo McLean Anderson, donde las cantidades de FeCr, de FeMn y de Matriz (80 % Escoria + 10 % Caliza + 10 % Fluorita) en el fundente son las variables. Con los fundentes obtenidos por pelitización con silicato de sodio como aglomerante y calcinado posterior, fueron realizados depósitos sobre chapas en varias pasadas paralelas con solape y de estos fueron extraídas probetas para la caracterización. La composición química y la microestructura de los depósitos fueron evaluadas en función de las proporciones de los componentes de la mezcla del fundente. Se concluye que es viable el reciclado de las escorias para emplearlas como componentes de un fundente para el recargue por soldadura y que el aumento de FrCr y FeMn en el fundente conduce a un metal depositado adecuado para enfrentar el desgaste abrasivo.

En el trabajo se realiza la caracterización química y metalográfica del depósito sin dilución obtenidos con un electrodo tubular experimental (CIS 3) desarrollado para el recargue mediante soldadura manual con electrodo revestido (SMAW) de superficies sometidas a desgaste abrasivo, el cual utiliza una ferroaleación conjunta del sistema FeCr-Mn-Si-C resultado del procesamiento piro-metalúrgico de minerales de cromita y pirolusita cubanos. El depósito se obtuvo según lo estipulado en la especificación AWS A5.13 para los electrodos de recargue SMAW. Como técnicas de caracterización se empleó microscopía óptica y electrónica, microanálisis de fases, estudios de dureza volumétrica y microdureza, así como análisis de composición química mediante espectroscopía de emisión atómica. Como resultado se determinó que el material del depósito sin dilución pertenece al sistema de las fundiciones blancas aleadas al Cr, Mn, Si, con una microestructura hipereutéctica. Esto lleva a plantear que este consumible bajo estudio se muestra con características favorables en cuanto a su aplicación como consumible de recargue de piezas sometidas desgaste abrasivo como mecanismo principal de deterioro.

Se presentan resultados de caracterización de la microestructura y la dureza de depósitos obtenidos mediante recargue por soldadura manual, empleando electrodos tubulares revestidos. Los electrodos contienen ferroaleación del tipo FeCrMn como carga de aleación en el alma tubular con dos rangos de granulometría (uno entre 0,1 y 0,25 mm y otro menor de 0,1 mm) y el revestimiento aplicado es de tipo básico. La intensidad de la corriente de soldadura (corriente continua con polaridad inversa) se varió entre 80 y 140 A con pasos de 20 A, manteniendo la tensión entre 26 y 28 V y la velocidad de soldadura de 10 cm/min. La microestructura se analizó con microscopía electrónica de barrido con microanálisis. La dureza fue determinada mediante el método Vickers. El tipo de microestructura fue hipoeutéctica en todas las condiciones experimentales, siendo ligeramente más fina y dispersa para la condición de soldadura con 80 A y ferroaleación con granulometría entre 0,1 y 0,25 mm, la cual mostró también la mayor dureza.