ImpactU Versión 3.11.2 Última actualización: Interfaz de Usuario: 16/10/2025 Base de Datos: 29/08/2025 Hecho en Colombia
MODELAMIENTO DE LAS REACCIONES DE REDUCCIÓN DURANTE LA SINTERIZACIÓN DE HIERROS PULVIMETALÚRGICOS (PM) ( MODELING REDUCTION REACTIONS DURING SINTERING OF POWDER METALLURGY IRONS )
Este trabajo estudia las interacciones solido-gas durante la sinterizacion de hierros pulvimetalurgicos integrando balances de momentum, energia y masa en un modelo no-estacionario. La consolidacion de un compacto pulvimetalurgico requiere la eliminacion de los oxidos nanometricos que recubren las particulas. Teoricamente, esto se logra mediante el ajuste de la composicion de la atmosfera de entrada al reactor, de tal forma que a la temperatura de proceso se asegure la reduccion. En el caso de atmosferas basadas en mezclas N 2 /H 2 , con niveles residuales de H 2 O, la capacidad reductora depende del cociente entre las presiones parciales de hidrogeno y agua. Sin embargo, la composicion real de la atmosfera en el interior de una pieza porosa es dificil de predecir dado que el agua que se produce durante la reduccion incrementa puntualmente la relacion p H 2 O/pH 2 . Este estudio propone una metodologia para el desarrollo de modelos que permitan evaluar la degradacion local de la atmosfera y calcular el tiempo necesario para que se lleven a cabo las reacciones de reduccion en un compacto pulvimetalurgico. Se desarrollo un caso de estudio para la reduccion de wustita sobre hierro y se evaluo la influencia que la temperatura del solido y el flujo del gas de entrada tienen en el proceso. In this study solid-gas interactions during sintering of powder metallurgy (PM) irons are simulated by coupling mass, heat, and momentum phenomena in a non-stationary model. The consolidation of a PM compact requires the elimination of the nanometric oxides covering the particles. Theoretically this is achieved by adjusting the inlet atmosphere composition to guarantee thermodynamically reductive values at the processing temperature. That depends on the quotient of hydrogen and water partial pressures when N 2 /H 2 mixtures are employed. However the actual atmosphere composition inside the porous part is not easy to predict because water produced during reaction can locally increases the pH 2 O/pH 2 value. This work proposes a methodology to study the effects of local atmosphere degradation on reduction times. The influence of compact temperature and external gas velocities during the processing of the iron/wustite system was evaluated.
Tópico:
Iron and Steelmaking Processes
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FuenteRevista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales/Revista Latinoamericana de Metalurgía y Materiales