RESUMEN Introducción: La ocurrencia de mecanismos mixtos de fractura en elementos mecánicos es frecuente, debido al accionar de múltiples factores que intervienen durante el diseño, la fabricación y el funcionamiento de los mismos. Objetivo: Establecer las causas de fallas en columnas de trípode sobre camión, en base a la caracterización del metal base y las uniones soldadas en la región de la falla. Materiales y Métodos: Fue realizada la inspección visual de las fallas, la caracterización química y microestructural por microscopía óptica de las columnas; así como ensayo de tensión del material base. Resultados y Discusión: Los análisis integrados de inspección visual y los resultados de caracterización química y metalográfica, revelan que el material de las columnas no es recomendado para estructuras soldadas y que no fueron tomadas medidas, como el precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura. Por las características del acero y la ubicación de las grietas detectadas, pueden estar asociadas al agrietamiento por hidrógeno difusible. Conclusiones: La falla de las columnas fue resultado de la combinación de varios factores, destacando errores de diseño y fabricación en la selección de un material no recomendado y la no ejecución de medidas de atenuación durante la ejecución de la soldadura, unido también a factores como, posibles sobrecargas u operación inadecuada del equipo.

ABSTRACT Introduction: The occurrence of mixed fracture mechanisms in mechanical elements is frequent, due to the action of multiple factors that intervene during their design, manufacturing and operation. Objective: To establish the causes of failures in tripod columns on trucks, based on the characterization of the base metal and the welded joints in the failure region. Materials and Methods: Visual inspection of the failures, chemical and microstructural characterization by optical microscopy of the columns, as well as tensible test of the base material were carried out. Results and Discussion: The integrated visual inspection analysis and the results of chemical and metallographic characterization reveal that the material of the columns is not recommended for welded structures and that measures such as preheating and thermal treatment after welding were not taken. Due to the characteristics of the steel and the location of the detected cracks, they may be associated with diffusible hydrogen cracking. Conclusions: The failure of the columns was the result of a combination of several factors, highlighting design and manufacturing errors in the selection of a non-recommended material and the non-execution of attenuation measures during the execution of the welding, also linked to factors such as, possible overloads or improper operation of the equipment.

RESUMEN Introducción: Las fundiciones blancas con alto contenido de Cr del tipo hipoeutécticas, son una de las más utilizadas en el recargue para reducir el desgaste por abrasión, en piezas utilizadas en el procesamiento de minerales, y en la agroindustria azucarera. Objetivo: Aumentar la resistencia al desgaste abrasivo de la aleación hipoeutéctica que se deposita con el electrodo AWS E FeCr- A8. Materiales y métodos: Se prepararon probetas para la caracterización del metal depositado con el electrodo original (EO) y el modificado (EM) mediante la dureza, metalografía óptica (MO), y análisis de la composición química, utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM). Con el empleo del ensayo propuesto por la norma ASTM G65, (2017) se determinó la resistencia al desgaste abrasivo. Resultados y discusión: La dureza en el metal depositado con el electrodo original es de 560 HV, mientras que la dureza del depósito con el electrodo modificado alcanza 750 HV, lo cual se debe a que la morfología de la austenita y de la zona eutéctica es diferente para ambos depósitos. El ensayo al desgaste abrasivo para el depósito obtenido con el electrodo modificado mostró una pérdida de volumen de 0,0531 mm3, inferior a la manifestada por el depósito realizado con el electrodo original (0,0669 mm3). Conclusiones: Al aplicar un revestimiento periférico al electrodo AWS FeCr-A8, aumenta la fracción volumétrica de los carburos en la zona eutéctica de la microestructura del depósito, incrementándose la resistencia al desgaste abrasivo.

ABSTRACT Introduction: White castings with a high Cr content of the hypoeutectic type are one of the most used in hardfacing to reduce wear by abrasion, in parts used in mineral processing, and in the sugar industry. Objective: To know the effect of a peripheral coating with a high C content, applied to a commercial AWS E FeCr-A8 electrode, on the microstructure of the deposited metal, as well as the behavior of resistance to abrasive wear. Materials and methods: Specimens were prepared for the characterization of the metal deposited with the original electrode (EO) and the modified one (EM) by means of hardness, optical metallography (OM), and analysis of the chemical composition using scanning electron microscopy (SEM). Using the test proposed by the ASTM G65, (2017) standard the resistance to abrasive wear was determined. Results and Discussion: The hardness of the metal deposited with the original electrode is 560 HV, while the hardness reached with the modified electrode reaches 750 HV, which is due to the fact that the morphology of the austenite and the eutectic zone is different for both deposits. The test of resistance to abrasive wear for the deposit obtained with the modified electrode showed a volume loss of 0.0531 mm3, lower than that manifested by the deposit made with the original electrode (0.0669 mm3). Conclusions: By applying a peripheral coating to the AWS FeCr-A8 electrode, the volumetric fraction of carbides in the eutectic zone of the deposit microstructure increases, improving the resistance to abrasive wear.

RESUMEN Introducción: La caracterización microestructural de aceros dúplex permite definir su comportamiento durante la fabricación por soldadura de instalaciones y durante el servicio. Objetivo: Caracterizar, desde el punto de vista microestructural, un acero dúplex para su empleo en instalaciones fabricadas por soldadura, utilizando el procesamiento digital de imágenes. Materiales y Métodos: Con el uso del procesamiento digital de imágenes es determinada la fracción de austenita y ferrita en acero dúplex. Es también caracterizada la Zona Afectada por el Calor de soldaduras GMAW, realizadas con dos valores de energía de entrada. Es cuantificada la fracción de ferrita y de las diferentes morfologías de austenita; así como, el tamaño de grano y el ancho de la ZAC. Resultados y Discusión: El procesamiento digital de imágenes posibilita cuantificar las diferentes morfologías de austenita. Se establece el efecto del calor de entrada, sobre la fracción de ferrita y de las diferentes morfologías de austenita y sobre el ancho y el tamaño de grano en la Zona Afectada por el Calor. Conclusiones: Se ratifica la validez del procesamiento digital de imágenes para la caracterización microestructural de aceros dúplex sometidos a soldadura. Para la energía de 1,5 kJ la mayor parte de la austenita es de contorno de grano, le sigue la de Witmastatten y por último la intragranular. Para la energía de 2,5 kJ, disminuye significativamente la de contorno de grano, crece la Witmastatten y la intragranular. Para instalaciones a fabricar por soldadura, se recomienda el empleo de la menor energía de entrada posible.

ABSTRACT Introduction: The microstructural characterization of duplex steels makes it possible to define their behavior during fabrication by welding installation and during service. Objective: To characterize, from the microstructural point of view, a duplex steel for its use in installations manufactured by welding, using digital image processing. Materials and Methods: With the use of digital image processing, the fraction of austenite and ferrite in duplex steel is determined. The Heat Affected Zone of GMAW welding is also characterized, taking into account two values of energy input. The fraction of ferrite and of the different morphologies of austenite is quantified; as well as the grain size and the width of the HAZ. Results and Discussion: Digital image processing makes it possible to quantify the different austenite morphologies. The effect of heat input on the ferrite fraction and the different austenite morphologies and on the width and grain size in the Heat Affected Zone is established. Conclusions: The validity of digital image processing for the microstructural characterization of duplex steels subjected to welding is ratified. For the energy of 1.5 kJ most of the austenite is grain boundary, followed by Witmastatten and lastly intragranular. For the energy of 2.5 kJ, the grain boundary decreases significantly, the Witmastatten and the intragranular increase. For installations to be manufactured by welding, the use of the lowest possible input energy is recommended.

RESUMEN Introducción: La producción de fundentes para el recargue mediante soldadura por arco sumergido se basa en el consumo de minerales naturales. Sin embargo, hay escorias que contienen los sistemas de óxidos requeridos para un fundente. El recargue posibilita reincorporar al servicio piezas desgastadas. Objetivo: Evaluar, con enfoque de Economía Circular, la obtención de fundentes a partir de escorias para el recargue por soldadura por arco sumergido. Materiales y Métodos: Se plantea un esquema conceptual, con enfoque de Economía Circular, de obtención de fundentes para el recargue, usando escorias y concibiendo el recargue para la restitución al servicio de piezas desgastadas o para fabricar piezas de mayor durabilidad. Son planteadas dos variantes: La producción de ferroaleaciones, usando las escorias como matriz de un fundente, y la obtención de fundentes, utilizando escorias descartadas de otras producciones. Resultados y Discusión: Son abordados diferentes casos: 1. Obtención de ferrocromo-manganeso, concibiendo el uso de las escorias como matriz de un fundente de recargue; 2. Obtención de un fundente para recargue, empleando escorias de la soldadura por arco sumergido; 3. Obtención de un fundente para recargue, empleando escorias de la producción de acero. Los fundentes obtenidos posibilitan el recargue, para la rehabilitación de piezas desgastadas o para la fabricación de piezas más resistentes al desgaste. Conclusiones: Es validado el esquema conceptual, con enfoque de Economía Circular, en la obtención de fundentes para recargue con empleo de escorias, posibilitando la restitución al servicio de piezas desgastadas o la fabricación de piezas de mayor durabilidad.

ABSTRACT Introduction: The production of fluxes for hardfacing by submerged arc welding is based on the consumption of natural minerals. However, there are slags that contain the oxide systems required for a flux. Hardfacing makes it possible to reincorporate worn parts into service. Objective: To evaluate, by means of the Circular Economy approach, the obtaining of fluxes from slags for hardfacing by submerged arc welding. Materials and Methods: A conceptual scheme is proposed, with a Circular Economy approach, to obtain fluxes for hardfacing, using slag and conceiving hardfacing for the restitution to service of worn parts or to manufacture parts with greater durability. Two variants are proposed: The production of ferroalloys, using slags as matrix for a flux, and the obtaining of fluxes, using slags discarded from other productions. Results and Discussion: Different cases are addressed: 1. Obtaining ferrochromium-manganese, conceiving the use of slags as a matrix of a hardfacing flux; 2. Obtaining a hardfacing flux, using slags from submerged arc welding; 3. Obtaining a hardfacing flux, using slag from steel production. The fluxes obtained make hardfacing possible, for the rehabilitation of worn parts or for the manufacture of more wear-resistant parts. Conclusions: The conceptual scheme is validated, by a Circular Economy approach, in obtaining fluxes for hardfacing with the use of slag, making possible the restoration to service of worn parts or to manufacture new, higher-quality parts.

RESUMEN Introducción: En las últimas décadas se ha extendido el uso del método de ensayo microabrasivo con esfera rotativa en la evaluación de materiales ferrosos, dada sus ventajas técnico-económicas, así como las facilidades en la evaluación de depósitos de recargues. Objetivo: Desarrollar un equipo de ensayo microabrasivo con esfera rotativa libre, destinado a la caracterización de materiales metálicos y depósitos de recargue, empleando soluciones de diseño que permitan su fabricación económica. Materiales y Métodos: Se empleó el software “Autodesk Inventor Professional 2014” para el diseño del equipo, así como en la modelación de las cargas y desplazamientos de los elementos del conjunto. Para la fabricación se utilizaron aceros de construcción, aceros al carbono y una aleación de aluminio. Se elaboraron las piezas mediante maquinado, tratamiento térmico y soldadura. El ajuste del equipo se realizó mediante un estudio de circularidad de las huellas. Resultados y Discusión: El equipo desarrollado cumple los requisitos del ensayo de desgaste microabrasivo. Las huellas de desgaste obtenidas sobre un acero GOST X12M tratado térmicamente mostraron circularidad y nitidez de contorno, lo que demuestra la rigidez del equipo. Esto permite su empleo en la evaluación materiales metálicos y depósitos de recargue de alta dureza. Conclusiones: El equipo desarrollado presenta una configuración sencilla, los esfuerzos mecánicos en sus componentes son relativamente bajos, lo que permite su diseño con materiales de baja resistencia mecánica. Las huellas obtenidas en los ensayos de ajuste presentan adecuada circularidad y definición del contorno, indicando la no existencia de vibraciones que afecten los resultados.

ABSTRACT Introduction: In the last decades, the use of the microabrasive rotating sphere test method has been extended in the evaluation of ferrous materials, given its technical-economic advantages, as well as its facilities in the evaluation of hardfacing deposits. Objetive: To develop a free rotating sphere microabrasive testing equipment for the characterization of metallic materials and hardfacing deposits, using design solutions that allow its economic manufacture. Materials and methods: The "Autodesk Inventor Professional 2014" software was used for the design of the equipment, as well as in the modeling of the loads and displacements of the elements of the assembly. Construction steels, carbon steels and an aluminum alloy were used for the fabrication. The parts were manufactured by machining, heat treatment and welding. The adjustment of the equipment was carried out by means of a circularity study of the footprints. Results and Discussion: The developed equipment meets the requirements of the microabrasive wear test. The wear traces obtained on heat-treated GOST X12M steel showed circularity and sharpness of contour, which proves the rigidity of the equipment. This allows its use in the evaluation of metallic materials and hardfacing deposits of high hardness. Conclusions: The developed equipment presents a simple configuration, the mechanical stresses in its components are relatively low, which allows its design with materials of low mechanical resistance. The traces obtained in the adjustment tests show adequate circularity and contour definition, indicating the absence of vibrations that affect the results.

RESUMEN En el presente trabajo se abordan las consideraciones metalmecánicas para la prevención de fallas en una inversión de la industria de procesos químicos. Se parte de la función del análisis de fallas para establecer los criterios a aplicar en el diseño, fabricación, montaje y servicio. Son relacionados los principales fenómenos de degradación que actúan en las instalaciones de plantas de procesos químicos y los materiales fundamentales para el adecuado desempeño previniendo las fallas. Se propone un sistema de inspección mediante ensayos no destructivos y con aplicación de ensayos complementarios con vistas a la detección oportuna de defectos antes, durante y después del montaje. Se concluye que, desde el punto de vista metalmecánico, para garantizar la resistencia, la fiabilidad y la durabilidad en plantas de procesos químicos, deben ser aplicados los criterios de análisis de fallas, combinados con la selección de materiales en función de los fenómenos de degradación y con la aplicación de un adecuado sistema de inspección.

ABSTRACT In the present work, the metal-mechanical considerations for the prevention of failures in an investment in the chemical process industry are addressed. It starts from the function of failure analysis to establish the criteria to be applied in the design, manufacture, assembly and service. The main degradation phenomena that act in chemical process plant facilities and the fundamental materials for proper performance preventing failures are related. An inspection system is proposed by means of non-destructive tests and with the application of complementary tests with a view to the timely detection of defects before, during and after assembly. It is concluded that, from the metal-mechanical point of view, to guarantee resistance, reliability and durability in chemical process plants, failure analysis criteria must be applied, combined with the selection of materials based on degradation phenomena. and with the application of an adequate inspection system.

RESUMEN Introducción: El electrodo AWS E FeCr-A1 no garantiza una aleación en la primera capa que pueda contrarrestar el desgaste de los martillos desmenuzadores. La microestructura en la primera capa es la austenita primaria (ɣ- Fe) y una red eutéctica interdendrítica (ɣ- Fe + M7C3). La dureza es de 50 HRC. Objetivo: Evaluar el efecto del precalentamiento sobre la dureza y microestructura de depósitos obtenidos con el electrodo AWS E FeCr-A1. Materiales y Métodos: Los depósitos se obtuvieron sobre placas de acero S275JR, utilizando una y dos capas a temperatura ambiente y a 200°C, con el proceso manual por arco eléctrico y electrodo revestido (SMAW). Las muestras fueron desbastadas, pulidas y atacadas con el reactivo Murakami. La microestructura fue observada por microscopía óptica (MO). Para la determinación de la dureza se utilizó un durómetro Shimatsu. Resultados y Discusión: La microestructura de los depósitos obtenidos a temperatura ambiente con una y dos capas consiste en austenita primaria (ɣ- Fe) y un eutéctico (ɣ- Fe y M7C3). El valor máximo de dureza fue obtenido en los depósitos con dos capas (723 HV). La microestructura del depósito, realizado a temperatura de 200° C, contiene austenita (ɣ- Fe) y menor cantidad de eutéctico (ɣ- Fe y M7C3). Conclusiones: Con el aumento de la temperatura (200°C), la microestructura predominante es la austenita (ɣ- Fe), y el depósito alcanza solo una dureza de 572 HV, por debajo de la indicada para el consumible AWS E FeCr-A1 que es 650 HV.

ABSTRACT Introduction: The AWS E FeCr-A1 electrode does not guarantee deposits in a single layer that can counteract the wear of the shredder hammers. Microstructure in the first layer is primary austenite (ɣ- Fe) and an interdendritic eutectic network (austenite and carbide). The hardness is 50 HRC. Objective: To evaluate the preheat effect on the hardness and microstructure of deposits obtained with the AWS E FeCr-A1 electrode. Materials and Methods: The deposits were obtained on S275JR steel plates, using single and double layer of recharge at room temperature and at 200°C, with shielded metal arc welding (SMAW). The samples were trimmed, polished and etched with Murakami reagent. The microestructure was observed by optical microscope (OM). The Vickers microhardness was determined using a Shimatsu microdurometer. Results and Discussion: Microstructure of deposits obtained at room temperature using simple and double layer consist of primary grain of austenite (ɣ- Fe) and eutectic (ɣ- Fe and M7C3). The highest hardness was obtained in the sample with double layer (723 HV). Microstructure of deposit performed at 200°C is composed by large amount of austenite (ɣ- Fe) and lower fraction of eutectic (ɣ- Fe and M7C3). Conclusions: With a temperature increase (200°C), predominant microstructure is austenite (ɣ- Fe), and deposit reaches only a hardness of 572 HV, below that indicated for the consumable AWS EFeCr-A1 which is 650 HV.

RESUMEN Introducción: El desgaste es la causa principal de salida de servicio de componentes. Para enfrentarlo, la aplicación de recubrimientos por soldadura constituye la vía más eficiente. Objetivos: obtener recubrimientos de mejor desempeño frente al desgaste, empleando consumibles experimentales o controlando el proceso de deposición por soldadura por arco con consumibles comerciales, así como fabricar equipos y dispositivos para el montaje de ensayos para validar su desempeño tribológico. Métodos: Los recubrimientos fueron obtenidos por soldadura por arco. La evaluación fue enfocada hacia el desempeño al desgaste, abarcando otras propiedades que explican fenomenológicamente el comportamiento. Para los ensayos trobológicos fue realizado el diseño conceptual y la fabricación de equipos y dispositivos y fueron elaboradas técnicas operatorias y guías de prácticas de laboratorio. Resultados: Se obtienen recubrimientos de mejor desempeño para enfrentamiento al desgaste, en base a consumibles experimentales o en base al control del proceso de deposición con consumibles comerciales. Se realiza el diseño conceptual y la fabricación de equipos y dispositivos para ensayos tribológicos de recubrimientos para la investigación, la prestación de servicios al sector empresarial y la docencia. Conclusiones: Es posible explicar el desempeño tribológico de recubrimientos para alargar la vida en servicio de componentes sometidos a desgaste, en base al empleo de consumibles experimentales o en base al control del proceso de deposición por soldadura con consumibles comerciales. Los equipos y dispositivos fabricados para ensayos tribológicos brindan criterios consistentes sobre el desempeño de recubrimientos, posibilitando también la prestación de servicios al sector empresarial y la docencia.

ABSTRACT Introduction: The primary cause of component outage is wear. To solve it, the application of coatings by welding is the most efficient way. Objectives: To obtain improved performance wear resistant coatings, using experimental consumables or controlling the deposition process by arc welding with commercial consumables, as well as manufacturing equipment and devices for mounting tests to validate their tribological performance. Methods: The coatings were obtained by arc welding. The evaluation focuses on the deposit wear performance, covering other properties that phenomenologically explain the behavior. For the tribological tests, the conceptual design and manufacture of equipment and devices were performed and operative techniques and laboratory practice guides were developed for their use. Results: Improve performance coatings are obtained to work in wear conditions, based on experimental consumables or based on the control of the deposition process with commercial consumables. The conceptual design and manufacture of equipment and devices for tribological testing of coatings for research, service provision to the business sector and teaching are carried out. Conclusions: It is possible to explain the performance of tribological coatings to extend the service life of components subject to wear, based on the use of experimental consumables or based on the deposition process control by welding with commercials consumables. The equipment and devices manufactured for tribological tests provide consistent criteria of coating performance, in turn enabling the provision of services to the business sector and teaching.

RESUMEN El tratamiento térmico como proceso tecnológico requiere de un sistema de control de la calidad antes, durante y después de su ejecución. Las propiedades a controlar en cada uno de los momentos dependen fundamentalmente del elemento o pieza específica. En el presente trabajo se aborda el control de calidad del proceso de tratamiento térmico de chapas de un acero para blindaje 30XΓCA, con dimensiones de 200 x 200 x 8 mm y 6 mm. Se hace una descripción coherente y sistemática de las acciones a tomar antes (inspección y ensayo de los aceros), durante (control del proceso) y después (inspección y ensayo final) del proceso de control del tratamiento térmico. Se expone un diagrama de flujo de las secuencias de paso a seguir para la ejecución del proceso de control. Se determina, mediante el ensayo de Jominy, la curva de templabilidad del acero 30XΓCA y se mejoran las cartas tecnológicas para el tratamiento térmico.

ABSTRACT The thermal treatment like a technological process requires a quality control system before, during and after his execution. The properties to be controlled in each moment depend fundamentally on the specific element or piece. In present work the quality control of thermal treatment to steel sheets for armored 30XΓCA, with 200 x 200 x 8 mm and 6 mm dimensions is approached. A coherent and systematic description of actions to be taken before (inspection and testing of the steels), during (control of the process) and after (inspection and final test) in control of thermal treatment process is made. A flow chart of the steps to follow for the execution of the control process is presented. The hardening curve of the 30XΓCA steel is determined by the Jominy test and the technology charts for thermal treatment are improved.

RESUMEN La creciente producción de elementos metálicos trae como consecuencia la generación de subproductos, los que en muchos casos son considerados como residuales industriales. En el trabajo se propone una alternativa de disminución de estos residuales mediante procesamiento aluminotérmico. La mezcla estudiada está formada por cascarilla, proveniente de los procesos de laminación en caliente del acero, por virutas de aluminio proveniente de los procesos del maquinado y corte de perfiles y por ceniza de la combustión del petróleo. Como resultado del proceso se obtuvo una aleación de hierro con contenidos de carbono de 3,62 %, de silicio de 0,47 %, de manganeso de 0,25 % y de aluminio de 11,16 %, además se recuperan un grupo de otros elementos de aleación de apreciable valor, tales como: Cr, Mo, Ni, V, Ti, Nb, y Co. La evaluación del proceso se realiza a partir de una comparación de los resultados obtenidos con los previstos en el balance de masa. La aleación obtenida tiene perspectivas de uso en la industria.

ABSTRACT The increasing production of metallic elements results in the generation of large number of by-products which in many cases are considered as industrial residuals. In this paper an alternative to reduce these residuals by an aluminothermy process is proposed. The mixture studied consists in particles from steel hot rolling processes, aluminum chips from the profiles machining and cutting processes and ash from petroleum combustion of. As a result of this process an iron alloy with carbon contents of 3.62%, silicon of 0.47%, manganese of 0.25% and aluminum of 11.16% was obtained. In addition groups of other alloy elements with appreciable value, such as: Cr, Mo, Ni, V, Ti, Nb, and Co appears. The process evaluation is made from a comparison of the results obtained with those predicted in mass balance. The alloy obtained has prospects for industrial use.

En el trabajo se realiza la caracterización química y metalográfica del depósito sin dilución obtenidos con un electrodo tubular experimental (CIS 3) desarrollado para el recargue mediante soldadura manual con electrodo revestido (SMAW) de superficies sometidas a desgaste abrasivo, el cual utiliza una ferroaleación conjunta del sistema Fe-Cr-Mn-Si-C resultado del procesamiento piro-metalúrgico de minerales de cromita y pirolusita cubanos. El depósito se obtuvo según lo estipulado en la especificación AWS A5.13 para los electrodos de recargue SMAW. Como técnicas de caracterización se empleó microscopía óptica y electrónica, microanálisis de fases, estudios de dureza volumétrica y microdureza, así como análisis de composición química mediante espectroscopía de emisión atómica. Como resultado se determinó que el material del depósito sin dilución pertenece al sistema de las fundiciones blancas aleadas al Cr, Mn, Si, con una microestructura hipereutéctica. Esto lleva a plantear que este consumible bajo estudio se muestra con características favorables en cuanto a su aplicación como consumible de recargue de piezas sometidas desgaste abrasivo como mecanismo principal de deterioro.

In this work the chemical and metallographic characterization of the deposit without dilution obtained with an experimental tubular electrode (CIS 3), developed for hardfacing through manual welding with a coated electrode (SMAW) of surfaces under abrasive wear conditions, using a combined Fe-Cr-Mn-Si-C ferroalloy resulting from pyro-metallurgical processing of Cuban chromite and pyrolite minerals, is carried out. The deposit was obtained as specified in the AWS A5.13 standard, for hardfacing SMAWelectrodes. As characterization techniques: optical and electron microscopy, phase microanalysis, volumetric hardness and micro hardness studies were used, as well as chemical composition analysis using atomic emission spectroscopy. As a result it was determined that the material of the deposit without dilution belongs to the white irons system, alloyed with Cr, Mn and Si. This material presents a hypereutectic microstructure. These results show the CIS 3 tubular electrode with favorable characteristics in terms of its application as a hardfacing consumable of pieces subjected to abrasive wear conditions as main mechanism of damage.

En el trabajo se estudia la recuperación del vanadio presente en los residuos catalíticos procedentes de la producción de ácido sulfúrico mediante procesamiento aluminotérmico. A partir de la estequiometria de las reacciones químicas que deben ocurrir se conformaron y procesaron mezclas en un reactor de grafito, integradas por; cascarilla de laminación, catalizador agotado y aluminio. Se obtuvieron aleaciones con contenidos de vanadio desde 0,6 hasta 1,76 % y de silicio desde 8,90 hasta 17,70 %. La factibilidad técnica de procesar mediante aluminotermia el residual catalítico junto a la cascarilla de laminación y la viruta de aluminio permite la recuperación de sus componentes metálicos y a su vez reduce los niveles de contaminación ambiental.

In this work, we studied the vanadium recuperation found in the vanadium catalytic residues from the production of sulfuric acid, by aluminothermy processing method. From the stoichiometry of chemical reactions that must occur, mixtures were prepared and processed in a graphite reactor, conformed by mill scale, spent catalysts and aluminum. They were obtained alloys containing vanadium (0,6 to 1,76%) and silicon (8,90 to 17,7%). The technical feasibility of aluminothermy processing of the catalytic residues at the same time of mill scale and aluminum chip allows the recovery of their metal components and reduces the levels of the environmental pollution.

Este trabalho apresenta uma metodologia para estimar a incerteza associada à medição dos parâmetros que definem a geometria do cordão de solda, especificamente da área do cordão, de forma a atender à exigência estabelecida pela norma NBR ISO/IEC 17025. A qualidade geométrica dos corpos de prova utilizados durante as medições foi ainda avaliada através da medição dos desvios geométricos de planeza e de perpendicularidade. As seguintes etapas foram propostas e realizadas: identificação dos parâmetros que definem a geometria do cordão de solda; identificação e estudo das variáveis que afetam a medição destes parâmetros; adoção do modelo matemático para estimativa da incerteza de cada parâmetro; planejamento e execução dos experimentos para o levantamento dos dados, cálculo da incerteza e, finalmente, análise e discussão dos resultados. Através da análise dos resultados foi possível concluir que as incertezas provenientes da calibração do sistema de medição e relativa ao desvio de perpendicularidade contribuíram significativamente para a incerteza final. As análises despertaram uma preocupação com relação aos valores permissíveis para o desvio de perpendicularidade dos corpos de prova utilizados durante as medições.

This work presents a methodology to estimate the uncertainty associated to the measurement of the weld bead geometric parameters in order to address the requirements of NBR ISO/IEC 17025 Standard. The specimen geometric quality was additionally evaluated through the measurement of flatness and perpendicularity deviations. The following steps were proposed and executed: identification of weld bead geometric parameters; identification and study of the variables that affect measurement of the identified parameters; adoption of a mathematical model to estimate the uncertainty for each parameter; planning and execution of the experiments for data obtaining; uncertainty determination, analysis and discussion of the results. It was concluded that the most important variables influencing the final uncertainty were the uncertainty associated to the measuring system calibration and the perpendicularity deviation. The analysis warned about the permissible values of perpendicularity deviations of specimens used during the measurements.

In the present paper, the shape of fused grains flux CIS-F10, granulated in air and in water, its effect on weld bead geometry and its properties were studied. Grains morphology, properties, fluidity during piling, hygroscopic behavior and the amount of air between the grains during use were analyzed. The application of these procedures showed evidence that flux granulated in air (79.2 % of spherical particles) has fluidity relatively higher (34 %), smaller shape angle (28.8 %) and a lesser intergranular air per volume (28.2 %) than the flux granulated flux in water, despite the decrease in the slope of the humectation curve. The conjugation of these aspects improve penetration (8 %) and a reduction in the width of the heat affected zone (17 %) although neither metallographic nor mechanics (< 1%) differences are shown on the welds. The slag formed in both cases is of constant geometric configuration (4 mm thickness and 25 mm width) with 0.64 flux consumption rate.

En el trabajo se realiza un estudio de la forma de los granos del fundente fundido CIS-F10, tanto granulado con aire, como en agua, la geometría de la soldadura y sus propiedades. Para ello se realiza un análisis morfológico de los granos del fundente CIS-F10, sus densidades, la fluidez que presentan durante su apilamiento, su comportamiento higroscópico y las diferencias entre la cantidad de aire intergranular, durante su deposición sobre las piezas a soldar. La aplicación de estos procedimientos de estudio de materiales evidencia que el fundente granulado con aire (con un 79,2 % de partículas esféricas) posee una diferencia en su fluidez relativamente superior (34 %), una disminución del ángulo de talud (28,8 %) y un menor volumen relativo de aire intergranular (28,2 %), que el fundente granulado en agua, además de una disminución de la pendiente de crecimiento de la curva de humectación. La conjugación de estos aspectos producen una mayor penetración del arco de soldadura (8 %) y un menor ancho medio de la zona de afectada térmicamente (17 %), aunque no se evidencian diferencias en las propiedades metalográficas, ni mecánicas (< 1 %), en las uniones soldadas. La escoria formada en ambos casos es de configuración geométrica constante (espesores de 4 mm y anchos de 25 mm, respectivamente) con una razón de consumo de fundente de 0,64.

En este trabajo se presenta una metodología de modelación de la evolución de la historia térmica, tensiones y deformaciones producidas por el proceso de soldadura, mediante el software de elementos finitos de uso general ANSYS Multiphysics versión 9.0. Dicha metodología integra una información que se encuentra dispersa en la literatura, proponiendo variantes que en ocasiones superan lo publicado en trabajos precedentes. La metodología es aplicada exitosamente en la modelación tridimensional de una soldadura GMAW automática sobre chapas de aleación de aluminio al magnesio 5083-O, de amplio empleo en la industria moderna, validándose los resultados que brinda el modelo contra datos experimentales publicados. El estudio permitió establecer que las mejores respuestas, para este tipo de aleación, se obtienen empleando una temperatura de corte igual a la temperatura de sólido del metal, utilizando los modelos de material bilineal sin endurecimiento, o con endurecimiento cinemático, y activando los elementos de la soldadura en el instante en que sobre ellos se encuentra la fuente de calor en ambas corridas térmica y mecánica

A modeling methodology of the evolution of thermal history, stresses and strains due to the welding process, using the general purpose finite elements software ANSYS Multiphysics release 9.0, is exposed. This methodology integrates existing information and new variants that, in occasions, provide better results than those previously published results. This methodology was applied to the three-dimensional modeling of automatic GMAW on 5083-O aluminum - magnesium alloy plates, which are frequently employed in the modern industry. Model results were validated against published experimental dates. The study allowed to define that for this alloy type the best results are obtain using a cut-off temperature similar to the metal solid temperature, employing the bilinear material models without hardening or using kinematics hardening, and activating welding elements when thermal source is right over them, during both thermal and mechanic races