Diseño de una aleación termorresistente base hierro para hornos Herreshoff. Parte I- Modelación de propiedades mecánicas y simulación del diagrama de fase

Maritza Mariño-Cala, Alberto Velázquez-del Rosario, Demetrios Papamantellos, Apostolos Vasilakus, Antonio R. Chang-Cardona

Resumen


La baja termorresitencia de la aleación utilizada en los brazos de los hornos de reducción de la planta metalúrgica Ernesto Che Guevara ocasiona fallas prematuras en los mismos. Se utilizaron los modelos de redes neuronales como herramientas para diseñar una nueva superaleación base hierro para los hornos Herreshoff. Las propiedades de tracción y termofluencia de la superaleación en función de su composición y parámetros de procesamiento se modelaron haciendo uso de bases de datos de aleaciones ya existentes. Se simularon los diagramas de fases y de segregación para prever la formación de fases indeseables, calcular el rango de solidificación y predecir la viabilidad de aplicar tratamientos térmicos utilizando los resultados de los diagramas simulados; también se estimó el potencial para la segregación química siguiendo los modelos de aproximación de Scheil's. Estos resultados fueron utilizados, conjuntamente con conceptos metalúrgicos y requerimientos tecnológicos, como base del diseño de una nueva superaleación Fe-Cr-Ni-C-Al con las propiedades deseadas. Se estimó el valor de resistencia a la rotura a la termofluencia hasta a 800º C y 100 000 h a una tensión de 180 Mpa obteniéndose una aleación más económica respecto otras comerciales de propiedades similares.

Palabras clave


simulación segregante; superaleación; fallas; modelación de propiedades mecánicas

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