Volumen II - SAM

σ F (MPa)
60
50
40
30
20
10
0
0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012
ε (%)
AMC 1
Temp.amb
700 ºC
1000 ºC
1260 ºC
σ F (MPa)
Figura 2. Curvas esfuerzo-deformación.
30
25
20
15
10
5
0
0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012
ε (%)
AMC 2
Temp.amb.
700 ºC
1000 ºC
1260 ºC
La Tabla 2 contiene los valores de los parámetros mecánicos calculados a partir de las curvas esfuerzodeformación:
resistencia a la fractura (σF) con su deformación correspondiente (εF) y módulo de Young
tangente (ET).
T
(°C)
Tabla 2. Parámetros mecánicos.
AMC1 AMC2
σF (MPa) εF (%) ET (GPa) σF (MPa) εF (%) ET (GPa)
ambiente 53 0,4 18 27 0,4 11
700 26 0,7 6 9 0,3 4
1000 34 0,7 11 12 0,3 6
1260 12 0,6 3 3 0,7 3
Los valores de resistencia y deformación a la fractura y módulo elástico de AMC1 y AMC2 resultaron del
orden de los encontrados en la literatura para materiales de composiciones similares [5, 6, 8, 9]. Los valores
de σF y ET de AMC1 fueron mayores que los de AMC2, mientras que las correspondientes deformaciones
axiales (εF) fueron similares en el rango de 0,003-0,007. Esto puede atribuirse principalmente al mayor
contenido de Al2O3 (respecto al de MgO) de AMC1, teniendo en cuenta los mayores valores de resistencia
mecánica y rigidez de las partículas de alúmina, en especial de aquéllas que constituyen la fase ligante por la
que propaga la fractura (y también considerando, aunque con pequeña contribución, la falla intra-agregado).
Respecto de los valores a temperatura ambiente (53 y 27 MPa), en ambos refractarios σF disminuye al
ensayarse a 700 °C (26 y 9 MPa) y a 1260 °C (12 y 3 MPa) observándose una ligera recuperación a 1000 ºC
(34 y 12 MPa). La misma tendencia se registra para las magnitudes de ET de AMC1 y AMC2 que
disminuyen desde 18 y 11 GPa, resp., a temperatura ambiente hasta 3 GPa para ambos a 1260 °C. Estas
variaciones de los parámetros mecánicos σR y ET con la temperatura del ensayo se pueden relacionar
principalmente con los cambios que ocurren en atmósfera oxidante en los componentes carbonosos de la fase
ligante (resina y grafito) y reacciones entre los constituyentes del refractario.
En la Tabla 3 se muestran los resultados de densidad (ρap) y porosidad (Пap) aparentes, pérdidas de peso
(Δm) y las fases principales detectadas por XRD de las probetas de ambos refractarios Al2O3-MgO-C
determinados luego de los ensayos mecánicos realizados a las distintas temperaturas.
En ambos refractarios, se observa un aumento en la porosidad aparente con la temperatura, que se considera
la principal causa de la disminución de la densidad aparente, acompañada por una importante pérdida de
peso luego del ensayo. De acuerdo con los resultados de los DTA/TGA, se considera que la liga ha sido
completamente transformada hasta 700 °C. Esta transformación de la resina y la oxidación bastante avanzada
del grafito entre 700 y 1000 °C contribuyen al aumento de porosidad con degradación de la estructura y
consecuente disminución del rendimiento mecánico de los refractarios (disminución de la resistencia
mecánica y del módulo de Young).
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