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Designing and constructing a controlled prototype for steel gaseous carburisation using alcohols
Diseño y construcción de un prototipo controlado para carburización gaseosa de aceros utilizando alcoholes
DOI:
https://doi.org/10.15446/ing.investig.v26n1.14677Palabras clave:
heat treatment equipment with controlled atmosphere, gas carburisation using alcohols, carburised layer characterisation (en)equipo para tratamientos térmicos con atmósfera controlada, carburización gaseosa utilizando alcoholes, caracterización de capas carburizadas (es)
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This article deals with designing, constructing and testing a laboratory scale apparatus for heat treatment with controlled atmosphere. The equipment was used for studying steel carburisation with alcohols. The equipment has an area for the controlled production of a gas atmosphere composed by up to 3 gases and 2 volatile liquids, an inert and hermetic isothermal reaction area and a gas analysis area which retains solids and condensable liquids. The equipment was provided with pressure and carbon dioxide concentration sensors. Eight experiments were carried out with methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol and tertbutanol as carbon source. The results showed that methanol caused carburisation but layer depth was small and produced a low quantity of soot, ethanol caused decarburisation and formed large quantities of soot, n-propanol, isopropanol and the tertbutanol provided good carbon potential and layers having good depth with good soot and tar production. Soot and tar production followed this order: n-propanol < tertbutanol < isopropanol.
En esta investigación se realizó el diseño, construcción y prueba de un equipo a escala de laboratorio para tratamientos térmicos con atmósfera controlada para el estudio de la carburización gaseosa de aceros con alcoholes. El equipo posee las siguientes características: producción controlada de una atmósfera gaseosa compuesta hasta por tres gases y dos líquidos volátiles, una zona de reacción isotérmica, inerte y hermética, y una zona de análisis de gases que retiene sólidos y líquidos condensables y que cuenta con sensores de presión y de dióxido de carbono. Se hicieron ocho ensayos con el alcohol metílico, etílico, n-propílico, isopropílico y tertbutanol, encontrándose que el alcohol metílico carburiza y produce una baja cantidad de hollín pero profundiza poco en la pieza, el etanol descarburiza y forma grandes cantidades de hollín, el n-propanol, isopropanol y el tertbutanol proveen buenos potenciales de carbono y profundidades de capa con una gran formación de hollín y alquitrán, siendo en orden ascendente en producción de hollín y alquitrán el n-propanol, el tertbutanol y el isopropanol.
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