Palabras clave
nitrógeno
reducción
esfuerzos
Cómo citar
Resumen
El objetivo de este trabajo es realizar un cálculo teórico de los esfuerzos mecánicos debidos a la presión de nitrógeno en una vacante de hierro en el rango de temperatura de 600 a 1100 °C y su efecto sobre el fenómeno de hinchamiento asociado al flujo viscoso a alta temperatura. El método de cuantificación es teórico basado en el análisis de datos experimentales reportados en la literatura. Se generaron dos ecuaciones que relacionan la variable índice de hinchamiento con el tiempo y con el estrés por presión de nitrógeno, en ambas las variables se relacionan de manera creciente y se correlacionan de manera significativa al 99% de confianza. Las ecuaciones incluyen el valor de tensiones, obtenido de trabajos anteriores, para ferrita (Feα) de 621,2 Kgf/mm2 y para austenita (Feγ) de 727,6 Kgf/mm2. El efecto global resultante al oponer estos valores al promedio de resistencia a la compresión en frío de las muestras comerciales, que varía con el correspondiente grado de reducción, da como resultado el valor final de este parámetro en el rango de 35.2 y 69.6 Kgf/mm2.
Citas
[2] T. Fujii, M. Hayashi, S. Oku, T. Watanabe, and K. Nagata. “Formation and growth of iron nuclei on wüstite surface at the initial stage of reduction.” ISIJ International, vol. 54, no. 8, pp. 1765-1771, 2014.
[3] J. R. Gavarri and C. A. Carel, “Review about wüstite Fe1-zO, pseudo-phases, and defect clustering”. Working document, February 2018, pp. 1-46. Institut Matériaux Microélectronique et Nano sciences de Provence, Université de Toulon, France.
[4] G. Dieter, “Metalurgia Mecánica”, España: Aguilar, 1961
[5] G. Dieter, “Mechanical Metallurgy,” Singapore: McGraw Hill International, 1988.
[6] J. F. Shackelford, “Ciencia de los materiales para ingenieros,” (3° ed.) México: Prentice Hall Hispanoamericana. S. A., 1995.
[7] A. Al Omar, “Caracterización dinámica de dos aceros micro aleados de medio carbono mediante ensayos de compresión a alta temperatura aplicación de mapas de procesado”, tesis doctoral. Ciencia de Materiales e Ingeniería e Metalúrgica. E. T. S. Barcelona, España: Universidad Politécnica de Catalunya. 1996.
[8] A. Echegaray, O. Dam G. Thermo viscosity mechanism approach in the formation of fayalite-type ceramic accumulations in particle separators in cfd reactors. In print Athenea.
[9] E. N da C. Andrade. “On the viscous flow in metals and allied phenomena.” Proc. R. Soc. Lond. A, vol. 84, pp. 1-12, 1910.
[10] E. N da C. Andrade. “The flow in metals under large constant stresses.” Proc. R. Soc. Lond. A, vol. 90, pp. 329-342, 1914.
[11] J. E. Dorn, “Creep and recovery,” American Society for Metals. Metals Park. Ohio. 1957.
[12] T. I. Kang, “Study of reduction kinetics and properties of iron oxides for Corex process,” Master of Science, Faculty of Science and Technology, University of New South Wales, Sydney. 2000.
[13] H. M. W. Delport, “The development of a DRI process for small-scale EAF-based steel mills,” University of Stellenbosch, South Africa. 2010.
[14] A. Kasai and Y. Matsui, “Lowering thermal reserve zone temperature in Blast Furnace by adjoining carbonaceous material and iron ore,” ISIJ International, vol. 44 no. 12, pp. 2073–2078, 2004.
[15] ISO 4698, “Iron ore pellets for blast furnace feedstocks-Determination of a free swelling index,” Ginebra, ISO International Standard. 2007.
[16] Z. Huang, L. Yi, T. Jiang. Mechanisms of strength decrease in the initial reduction of iron ore oxide pellets. Powder Technology. Volume 221, May 2012, Pages 284-291.
[17] S.M. Iveson et al. Dynamic strength of liquid-bound granular materials: the effect of particle size and shape. Powder Technology, 2005.
[18] S.M. Iveson et al.The dynamic strength of partially saturated powder compacts: the effect of liquid properties. PowderTechnology. 2002.
[19] M. Miller and J. C. Miller, “Estadística y Quimiometría para Química Analítica”, 4° ed. España: Prentice Hall, 2002.
