11nd International Conference of Mechanical Engineering

COMEC 2023

XVIII Materials and Welding Symposium

Selection of the deposit with the best abrasion performance based on the study of the link between its chemical composition and hardness with the composition of fluxes based on steel slag and rice husk ash

Abstract

Problem: The behavior of the composition and hardness of the metal deposited with agglomerated fluxes, obtained from slag of the steel production and rice husk ash, is unknown, which allows defining the one with the best performance on abrasion.

Objective: Evaluate the effect of the contents of the matrix flux, graphite and ferrochrome-manganese on the chemical composition and hardness of the deposited metal to select the one with the best performance on abrasion.

Methodology: Based on an experimental mixing design, the relationship of the flux composition variables on the composition and hardness of the deposited metal is studied, performing the processing with the statgraphics program. The one with the best performance is selected based on the optimization of hardness.

Results and discussion: The links between the flux composition variables (X₁ – Matrix, X₂- Graphite and X₃- Ferrochrome-manganese) and the contents of carbon, chromium, manganese, silicon and the hardness of the deposited metal were established. The flux with the best performance on abrasion was selected.

Conclusions: It is concluded that the carbon content and hardness of the deposited metal are governed by graphite and that the chromium, manganese and silicon contents are governed by ferrochrome-manganese; that the hardest deposit is the one with the best abrasion performance.

Resumen

Problemática: Se desconoce el comportamiento de la composición y la dureza del metal depositado con fundentes aglomerados, obtenido a base de escoria de la producción de acero y cenizas de cascarilla del arroz, que permita definir el de mejor desempeño para la abrasión.

Objetivo(s): Evaluar el efecto de los contenidos en el fundente de la matriz, del grafito y del ferrocromo-manganeso sobre la composición química y la dureza del metal depositado para seleccionar el de mejor desempeño en la abrasión.

Metodología: En base a un diseño experimental de mezcla se estudia la relación de las variables de composición del fundente sobre la composición y dureza del metal depositado, realizando el procesamiento con el programa statgraphics. Se selecciona el de mejor desempeño en base a la optimización de la dureza.

Resultados y discusión: Fueron establecidos los vínculos entre las variables de composición del fundente (X₁ – Matriz, X₂- Grafito y X₃- Ferrocromo-manganeso) y los contenidos de carbono, cromo, manganeso, silicio y la dureza del metal depositado. Fue seleccionado el fundente de mejor desempeño a la abrasión.

Conclusiones: Se concluye, que el contenido de carbono y la dureza del metal depositado son gobernado por el grafito y que los contenidos de cromo, manganeso y silicio son gobernados por el ferrocromo-manganeso; que el depósito de mayor dureza es el de mejor desempeño a la abrasión.