Revista Colombiana de Materiales

SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE ALEADOS DE Mg 20% Y 40% MASA DE Ti PREPARADOS POR ALEACIÓN MECÁNICA

Verónica Del Valle González Malavé — 2022-09-13

Aleados de Mg conteniendo 20% y 40% masa de Ti (Mg20Ti) (Mg40Ti), han sido sintetizados por aleación mecánica y caracterizados mediante difracción de rayos-X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (MEB con EDS) Los estudios DRX sugieren la incorporación de Ti en la fase Mg, y luego de 40 horas de molienda se aprecia la aparición de dos reflexiones identificadas como óxidos de Mg-Ti. El oxígeno se incorpora al proceso de síntesis debido a las continuas fracturas y soldaduras que ocurren durante la molienda, y hace posible también la formación de una solución sólida de Ti, TiMg. A medida que el tiempo de molienda se incrementa, la talla de cristalitas (D y D_S) muestra un decrecimiento hasta valores cercanos a 10 nm, corroborándose este comportamiento mediante microscopía, donde la disminución de talla de partículas alcanza aproximadamente 20 nm. La morfología del aleado va variando, hasta observarse de forma globular o conglomerados de partículas. El análisis EDS confirmó además de Ti y Mg, la presencia de otros elementos.

EVALUACIÓN DE TRATAMIENTOS DE Q&P SOBRE ACEROS FUNDIDOS MEDIO CARBONO-ALTO SILICIO

María José Oyola — 2022-09-13

Se investigó la influencia de los patrones de segregación sobre las transformaciones en estado sólido obtenidas a partir de un tratamiento de Q&P, realizado en un acero fundido con 0.52% de C, aleado con Cr, Mn y Si. El esquema de tres tratamientos térmicos fue llevado a cabo partiendo de la austenización total de las muestras a 900°C, seguido por un temple QT=250 y una partición (PT)= 270°C, 300°C y 350°C. Posteriormente, se llevó a cabo la caracterización microestructural de las muestras tratadas con Q&P mediante microscopía óptica (MO) y microscopía electrónica de barrido (SEM), en conjunto con un análisis de difracción de rayos X (DRX) con el cual se cuantificó un nivel máximo de 19% de austenita retenida. Finalmente, se analizó la microsegregación de los elementos sustitucionales empleando espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (SEM-EDX), con lo que se estableció la relación entre la composición química de las primeras zonas en solidificar (FTF) y las últimas zonas en solidificar (LTF), con la microestructura observada y la microdureza medida sobre cada región.

ESTUDIO MICROESTRUCTURAL DE UN ACERO FUNDIDO ALTO CARBONO-ALTO SILICIO SOMETIDO A TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE AUSTEMPERADO Y Q&P

catheryne tobon — 2022-09-13

En el presente trabajo se estudió la influencia de la estructura de partida de un acero alto C – alto Si, as-cast (AC), deformado en caliente (DC) y homogenizada (H), sobre la microestructura producto de aplicar tratamientos térmicos de baja temperatura: austemperado y Quenching and Partitioning (Q&P). Para tal efecto, se austemperaron muestras del a 300°C durante 120 min y se trataron también, vía Q&P, con el ciclo de QT a 180°C/2 min., y PT a 200°C/30min. La caracterización del material se realizó por medio de microscopía óptica (MO), microscopia electrónica de barrido (MEB), análisis de difracción de rayos X (DRX) y mediciones de microdureza Vickers. Los resultados mostraron que las muestras en estado AC y DC presentaron patrones de segregación marcados, lo que afectó las cinéticas de transformación en estado sólido y por ende favoreció un alto grado de heterogeneidad en la estructura final. Por su parte, las muestras H, no evidenciaron patrones de segregación y los niveles de transformación presentaron un alto grado de uniformidad en las estructuras bainíticas y martensítica producto de los ciclos térmicos aplicados.

FUSIÓN LÁSER EN CAMA DE POLVOS DE UN VIDRIO METÁLICO BASE HIERRO: ESTUDIO EXPLORATORIO

John Dairo Henao Penenrey — 2022-09-13

Actualmente, la fabricación de componentes volumétricos a partir de vidrios metálicos y/o aleaciones fuera del equilibrio es un reto debido a las condiciones de enfriamiento requeridas para obtener un estado amorfo completo y/o un conjunto de fases en particular. Algunas tecnologías de fabricación aditiva, como la sinterización directa de metal por láser (DMLS), pueden ofrecer una alternativa para la fabricación de componentes de vidrio metálico a partir de polvos de materia prima 100 % amorfos. El principal desafío cuando estos materiales se procesan mediante fabricación aditiva es mantener el contenido amorfo del polvo inicial en las piezas finales. En el presente trabajo, se empleó un vidrio metálico comercial con hierro como su elemento principal, con el fin de realizar un estudio exploratorio de la influencia de los principales parámetros del proceso DMLS sobre la capacidad de este material para formar piezas consolidadas por este proceso. Los parámetros estudiados aquí fueron la potencia del láser, la velocidad de escaneo y la densidad de energía volumétrica. Se empleó la técnica de difracción de rayos X para realizar la caracterización de las fases obtenidas en las piezas fabricadas. Los resultados del estudio sugieren que la fabricación de piezas con el material estudiado es posible, pero existe un rango de densidades de energía aplicadas por el láser durante el proceso dentro de los que se favorece la formación de las piezas.

COMPACTED ADOBES FROM GRAVEL AND SAND WASH MUDS OF AN AGGREGATES PLANT AS WASTES VALORIZATION STRATEGY

Francisco Dario Cabrera Poloche — 2022-09-13

Fine waste management from quarry has been commonly the final disposal in mining tailings and as refilling material for landscape recovery in areas already exploited. However, different uses of these wastes have been studied, highlighting the earth constructions because a new economic benefit is generated and the environmental impact is reduced. Moreover, compared to cement constructions, the earth constructions are environmentally friendly and represent an energy saving, due to their low emission of CO₂ by low or no-cement content in their manufacture in contrast to good physical and mechanical properties obtained. So, in this work, the use of wastes muds from an aggregates plant (as result of crushing and washing process) were evaluated as a circular economy strategy. Raw materials were chemical, mineralogical and physically characterized and were employed in the elaboration of cubic specimens of un-calcined material, which they were hydraulically compacted in metal molds at mixtures of wastes muds, commercial gray cement and washed fine sand. The cubic specimen’s performance was evaluated by Simple Compressive Strength (SCS) and water absorption test. In the best of configurations, an increase in SCS of 221.3% (reaching 8 MPa) on samples of 20% cement with respect to samples of only waste was found and, in turn, an increase of 517.3% (reaching 15 MPa) when these were cured in water was also found. Thus, wastes mixed with small amounts of cement are promising in the Manufacture of Compacted Adobes (MCA), particularly as masonry or structural elements made of un-calcined wastes.

FLORY-HUGGINS INTERACTION PARAMETER FOR PVA-WATER IN HYDROGELS PREPARED BY TWO METHODS: FREEZING/THAWING AND CROSSLINKING WITH CITRIC ACID

Carmiña Gartner Vargas — 2022-09-14

Los hidrogeles de PVA se utilizan principalmente para aplicaciones biomédicas debido a su biodegradabilidad, biocompatibilidad y resistencia mecánica adecuada. Estos hidrogeles se pueden sintetizar mediante múltiples métodos. En este trabajo se obtuvieron hidrogeles por dos métodos: congelación/descongelación y reticulación con ácido cítrico. El grado de hinchamiento para ambos tipos de hidrogeles estuvo en el rango de 60-70% lo que corresponde a un grado medio de hinchamiento. Las mediciones del módulo de Young dieron valores en el rango de 0,20 a 4,00 MPa, que son adecuados para aplicaciones de regeneración tisular o cicatrización de heridas. Se encontró que el grado de reticulación era mayor para los hidrogeles de congelación/descongelación, mostrando un menor porcentaje de hidratación y un módulo más alto. Mediante el modelo de Flory-Rehner, se calculó el parámetro de interacción (χ) de PVA-agua. Este valor depende de la disponibilidad de grupos OH en el polímero. El valor más alto de χ se encontró para los hidrogeles reticulados con ácido cítrico, revelando que sus interacciones agua-polímero son más débiles que las que ocurren en los hidrogeles obtenidos por congelación/descongelación, que tienen más grupos OH disponibles. Se encontraron valores superiores a 0,5 para ambos tipos de hidrogeles, lo que indica insolubilidad en agua; por tanto, estos valores implican estabilidad mecánica en soluciones acuosas durante un tiempo relativamente largo. Se concluye que la congelación / descongelación es un método más reproducible, que permite modular el grado de reticulación, el cual es, tal vez, el parámetro más importante a controlar.

PROCESAMIENTO DE MATERIALES METÁLICOS

Oscar Eduardo Rios Diez — 2022-09-13