Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios

RESUMEN: La dureza de los materiales cerámicos generalmente se determina mediante microindentación Vickers, para lo cual la muestra debe ser rigurosamente pulida y se deben analizar múltiples huellas para que el resultado sea representativo de las propiedades mecánicas del material, dificultando su...

Full description

Autores:
Hernández Ruiz, Juan Fernando
Vargas Galvis, Fabio
López Gómez, María Esperanza
Palacio Espinosa, Claudia Constanza
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/13315
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/13315
Palabra clave:
Perforación dinámica
Comportamiento mecánico
Materiales refractarios
Propiedades mecánicas
Microindentación
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)
id UDEA2_62fee3a44c152c4b4ef6e8a5a5f84daa
oai_identifier_str oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/13315
network_acronym_str UDEA2
network_name_str Repositorio UdeA
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
dc.title.alternative.spa.fl_str_mv Dynamic drilling as an alternative method for determining the mechanical behavior of refractories materials
title Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
spellingShingle Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
Perforación dinámica
Comportamiento mecánico
Materiales refractarios
Propiedades mecánicas
Microindentación
title_short Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
title_full Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
title_fullStr Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
title_full_unstemmed Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
title_sort Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios
dc.creator.fl_str_mv Hernández Ruiz, Juan Fernando
Vargas Galvis, Fabio
López Gómez, María Esperanza
Palacio Espinosa, Claudia Constanza
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Hernández Ruiz, Juan Fernando
Vargas Galvis, Fabio
López Gómez, María Esperanza
Palacio Espinosa, Claudia Constanza
dc.subject.none.fl_str_mv Perforación dinámica
Comportamiento mecánico
Materiales refractarios
Propiedades mecánicas
Microindentación
topic Perforación dinámica
Comportamiento mecánico
Materiales refractarios
Propiedades mecánicas
Microindentación
description RESUMEN: La dureza de los materiales cerámicos generalmente se determina mediante microindentación Vickers, para lo cual la muestra debe ser rigurosamente pulida y se deben analizar múltiples huellas para que el resultado sea representativo de las propiedades mecánicas del material, dificultando su uso en el ámbito industrial. En este trabajo se relacionó la dureza Vickers de ladrillos refractarios de alúmina, alúmina-circona-sílice (AZS) y de alúmina-cromita, con la resistencia que tienen los mismos a ser perforados por una broca para concreto con punta de carburo de tungsteno. Los refractarios de alúmina y de AZS estudiados fueron fabricados por electrofusión, lo que les confiere alta densificación, mientras que los de alúmina-cromita fueron manufacturados mediante prensado y sinterizado y, por lo tanto, la cohesión entre las partículas que los constituyen y su densificación es baja. La dureza medida para el ladrillo de alúmina y el de AZS es de 1506,00 ± 99,71 HV1,5N (15,10 ± 0,90 GPa) y 1028,00 ± 95,49 HV2,7N (10,30 ± 0,90 GPa) respectivamente, mientras que para el de alúmina-cromita la dureza es sorprendentemente baja, tan solo de 54,00 ± 2,00 HV50N (0,54±0,02 GPa), a pesar de que este material está constituido por partículas altamente duras, lo cual es producto de la baja cohesión de dichas partículas. Los resultados obtenidos indican que existe buena concordancia entre la resistencia a la perforación y la dureza Vickers de los ladrillos estudiados, por lo que el ensayo de perforación mecánica puede ser utilizado para predecir la dureza tanto en materiales cerámicos bien densificados, como en aquellos poco densificados.
publishDate 2017
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2017
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2020-01-16T19:58:10Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2020-01-16T19:58:10Z
dc.type.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
dc.type.coarversion.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a86
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv https://purl.org/redcol/resource_type/ART
dc.type.local.spa.fl_str_mv Artículo de investigación
format http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
dc.identifier.citation.spa.fl_str_mv D. Zuluaga-Castrillón, J.F. Hernández-Ruiz, F. Vargas-Galvis, M. E. López-Gómez, y C.C. Palacio Espinosa, “Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios,” TecnoL., vol. 20, no. 39, pp. 1-16, May.-Ago. 2017.
dc.identifier.issn.none.fl_str_mv 0123-7799
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10495/13315
dc.identifier.eissn.none.fl_str_mv 2256-5337
identifier_str_mv D. Zuluaga-Castrillón, J.F. Hernández-Ruiz, F. Vargas-Galvis, M. E. López-Gómez, y C.C. Palacio Espinosa, “Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios,” TecnoL., vol. 20, no. 39, pp. 1-16, May.-Ago. 2017.
0123-7799
2256-5337
url http://hdl.handle.net/10495/13315
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.ispartofjournalabbrev.spa.fl_str_mv TecnoLog.
dc.rights.*.fl_str_mv Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)
dc.rights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri.*.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons.spa.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
rights_invalid_str_mv Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.extent.spa.fl_str_mv 15
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Instituto Tecnológico Metropolitano
dc.publisher.place.spa.fl_str_mv Medellín, Colombia
institution Universidad de Antioquia
bitstream.url.fl_str_mv http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/2/license_url
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/3/license_text
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/4/license_rdf
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/5/license.txt
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/1/VargasFabio_2017_UsoPerforacionDinamica.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
c317b04a09fb9c9dd22b696628b2b28a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Universidad de Antioquia
repository.mail.fl_str_mv andres.perez@udea.edu.co
_version_ 1812173136658956288
spelling Hernández Ruiz, Juan FernandoVargas Galvis, FabioLópez Gómez, María EsperanzaPalacio Espinosa, Claudia Constanza2020-01-16T19:58:10Z2020-01-16T19:58:10Z2017D. Zuluaga-Castrillón, J.F. Hernández-Ruiz, F. Vargas-Galvis, M. E. López-Gómez, y C.C. Palacio Espinosa, “Uso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractarios,” TecnoL., vol. 20, no. 39, pp. 1-16, May.-Ago. 2017.0123-7799http://hdl.handle.net/10495/133152256-5337RESUMEN: La dureza de los materiales cerámicos generalmente se determina mediante microindentación Vickers, para lo cual la muestra debe ser rigurosamente pulida y se deben analizar múltiples huellas para que el resultado sea representativo de las propiedades mecánicas del material, dificultando su uso en el ámbito industrial. En este trabajo se relacionó la dureza Vickers de ladrillos refractarios de alúmina, alúmina-circona-sílice (AZS) y de alúmina-cromita, con la resistencia que tienen los mismos a ser perforados por una broca para concreto con punta de carburo de tungsteno. Los refractarios de alúmina y de AZS estudiados fueron fabricados por electrofusión, lo que les confiere alta densificación, mientras que los de alúmina-cromita fueron manufacturados mediante prensado y sinterizado y, por lo tanto, la cohesión entre las partículas que los constituyen y su densificación es baja. La dureza medida para el ladrillo de alúmina y el de AZS es de 1506,00 ± 99,71 HV1,5N (15,10 ± 0,90 GPa) y 1028,00 ± 95,49 HV2,7N (10,30 ± 0,90 GPa) respectivamente, mientras que para el de alúmina-cromita la dureza es sorprendentemente baja, tan solo de 54,00 ± 2,00 HV50N (0,54±0,02 GPa), a pesar de que este material está constituido por partículas altamente duras, lo cual es producto de la baja cohesión de dichas partículas. Los resultados obtenidos indican que existe buena concordancia entre la resistencia a la perforación y la dureza Vickers de los ladrillos estudiados, por lo que el ensayo de perforación mecánica puede ser utilizado para predecir la dureza tanto en materiales cerámicos bien densificados, como en aquellos poco densificados.ABSTRACT: Ceramic materials hardness is usually determined by Vickers microindentation, which requires rigorous sample preparation and highly demanding analysis of traces turning this method difficult to use in industrial applications. This research is focused to correlate Vickers Hardness to drilling resistance by a hard-tipped drill-bit on alumina, alumina-zirconia-silica (AZS) and alumina-chromite refractories bricks. Alumina and AZS bricks were manufactured by electromelting process leading to obtain highly densified microstructures, while alumina-chromite bricks were manufactured by pressing and sintering which conducts to lower densification and particles cohesion within the bricks microstructure. Alumina and AZS refractories measured hardness is 1506.00 ± 99.71 HV1,5N (15.10 ± 0.90 GPa) and 1028.00 ± 95.49HV2,7N (10.30 ± 0.90 GPa) respectively, which is in contrast with the low measured hardness on alumina-chromite bricks of 54.00 ± 2.00 HV50N (0.54 ± 0.02 GPa) despite of the high hardness of alumina and chromite used as feedstock maybe due to a low cohesion between the particles. Drilling resistance results showed a well-fitted behavior regarding the measured Vickers hardness then the drilling resistance test is useful to predict the hardness of highly densified as well as of friable ceramic materials.15application/pdfspaInstituto Tecnológico MetropolitanoMedellín, Colombiainfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARTArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a86http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Perforación dinámicaComportamiento mecánicoMateriales refractariosPropiedades mecánicasMicroindentaciónUso de la perforación dinámica como un método alternativo para determinar el comportamiento mecánico de materiales refractariosDynamic drilling as an alternative method for determining the mechanical behavior of refractories materialsTecnoLog.Tecno Lógicas1162039CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/5/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD55ORIGINALVargasFabio_2017_UsoPerforacionDinamica.pdfVargasFabio_2017_UsoPerforacionDinamica.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf1339639http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/13315/1/VargasFabio_2017_UsoPerforacionDinamica.pdfc317b04a09fb9c9dd22b696628b2b28aMD5110495/13315oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/133152021-06-12 17:06:50.416Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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