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

  • Daniel Zuluaga-Castrillón Universidad de Antioquia
  • Juan F. Hernández-Ruiz Universidad de Antioquia
  • Fabio Vargas-Galvis Universidad de Antioquia
  • María E. López-Gómez Universidad de Antioquia
  • Claudia C. Palacio-Espinosa Universidad EAFIT
Palabras clave: Refractarios cerámicos, propiedades mecánicas, resistencia a la perforación, microindentación

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, alúminacircona-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 alúminacromita 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.

Biografía del autor/a

Daniel Zuluaga-Castrillón, Universidad de Antioquia

Ingeniero de Materiales, Departamento de Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería

Juan F. Hernández-Ruiz, Universidad de Antioquia

Ingeniero de Materiales, Departamento de Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería

Fabio Vargas-Galvis, Universidad de Antioquia

PhD en Ciencias, Departamento de Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería

María E. López-Gómez, Universidad de Antioquia

PhD en Ciencia y Tecnología de Materiales, Departamento de Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería

Claudia C. Palacio-Espinosa, Universidad EAFIT

PhD en Ciencias, Departamento de Ciencias Físicas, Escuela de Ciencias

Referencias bibliográficas

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Cómo citar
[1]
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, n.º 39, pp. 99–114, may 2017.

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Publicado
2017-05-02
Sección
Artículos de investigación

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