305 BOLETIN DE LA SOCIEDAD ESPAÑOLA DE A R T I C U L O Cerámica y Vidrio Estudio de la degradación de elementos refractarios de alúmina en la sinterización de aceros modificados con Mn J. SICRE-ARTALEJO 1 , M. CAMPOS 1 , J.M. TORRALBA 1 , J. ZBIRAL 2 , H. DANNINGER 2 , P. PENA 3 1 Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química, Universidad Carlos III. Avda. de la Universidad 30, 28911, Leganés, Madrid. 2 Technische Universität Wien, Institut für Chemische Technologien und Analytik, A-1060 Vienna, Austria 3 Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC. Campus de Cantoblanco, Madrid, España. En este trabajo se estudia la degradación de los refractarios de un horno de sinterización, cuando están involucrados en el proceso aceros de baja aleación con adición de manganeso. Dada la elevada P vapor del manganeso y las atmósferas habituales de sinterización para este tipo de aceros, se produce su sublimación durante el ciclo térmico. Se proporciona así, una fase gaseosa, que pudiendo ser beneficiosa para la difusión en las muestras de acero, puede alterar la composición de los refractarios. Se sabe que en la corrosión de materiales cerámicos refractarios son muchos los procesos individuales que contribuyen, pero siempre basados en las propiedades físico-químicas del agente corrosivo así como de las propiedades intrínsecas del refractario, como la porosidad interconectada y la presencia de múltiples fases (1). Independientemente del mecanismo de actuación, puede generar productos que alteren el comportamiento del refractario, acelerando su envejecimiento y disminuyendo su vida en servicio. Por ello, se estudia la evolución de los refractarios con el tiempo de exposición a atmósferas que contengan vapor de manganeso a la temperatura usual de sinterización, 1120ºC. Los cambios microestructurales en los refractarios, como consecuencia de la presencia de Mn (g) , se analizan mediante microscopía óptica, electrónica con microanálisis de RX (EDS), difracción de RX y fluorescencia de RX. Palabras clave: Corrosión, Refractarios, Alúmina, Acero, Manganeso. Study of the degradation of the alumina refractory during the sintering process of steels modified with Mn. The present work studies the degradation of the refractory bricks for sintering furnace, when steels with Mn are sintered. Due to the high P vapour of Mn and the standard sintering atmospheres for this type of steels, Mn sublimates during the thermal cycle. This sublimation results in a gaseous phase beneficial to the diffusion processes related to the sintering of the steel but it could also alter the refractory’s composition. It is known that in the corrosion of refractory ceramics are many the individual processes involved, but always based on the physical-chemical properties of the corrosive agent, as well as the intrinsic properties of the refractory such as the interconnected porosity and the presence of multiple phases (1). Independently of the operating mechanism, new compounds can be produced altering the refractory behaviour, accelerating the ageing and diminishing its working conditions. For this matter, it is studied the evolution of the refractory tiles with the exposure time to Mn containing atmospheres at a standard sintering temperature, 1120 ºC. Microstructural changes in the refractory elements, as a consequence of the presence of Mn (g) are analysed through optical microscopy, scanning electron microscopy with XR microanalyses (EDS), XR diffraction and XRF fluorescence studies. Keywords: Corrosion, Refractory, Alumina, Steel, Manganese. 1. INTRODUCCIóN Las altas prestaciones que actualmente demanda el sector del automóvil están haciendo que se intensifiquen los esfuerzos en mejorar el comportamiento en servicio y reducir los costes de los aceros sinterizados. Las propiedades finales de los componentes sinterizados y su coste dependen de dos factores principales, la densidad y el sistema de aleación. El renovado interés del Mn como elemento de aleación es debido tanto al precio, como al nivel excelente de propiedades que se pueden conseguir tanto en estado sinterizado como después de los tratamientos térmicos, independientemente de su elevada afinidad por el oxígeno que lo había relegado de la pulvimetalurgia (2-5). Son muchas las ventajas metalúrgicas que ofrece la incorporación de este elemento de aleación, además de su precio, como recoge uno los primeros trabajos publicados sobre este elemento de aleación (6). Dada la alta presión de vapor de este elemento, a las temperaturas habituales de sinterización, sublima dando lugar al así llamado “efecto de auto-limpieza del Mn” (7,8). Los primeros estudios relacionados con los procesos de evaporación y condensación del manganeso durante la sinterización, indican que la sublimación y la condensación de los vapores de manganeso tienen lugar de manera efectiva a partir de los 700ºC, tanto en atmósferas mixtas de N 2 -H 2 como en H 2 puro, y son fenómenos estrechamente relacionados con el tamaño de partícula de este (9,10). Se modifican así, los agentes reductores presentes en la atmósfera de sinterización y se postulan dos posibles comportamientos según describen las reacciones descritas en las ecuaciones [1], [2] y [3]. Bol. Soc. Esp. Ceram. V., 47, 5, 305-310 (2008) brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by Digital.CSIC