Examinando por Materia "Tratamiento térmico"
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Publicación Acceso abierto Acrilamida en alimentos sometidos a tratamientos térmicos.(2016-11-21) Fernández Franco, Paula Ximena; Cabrera Zambrano, Lucía Stella; Ochoa Martínez, Claudia IsabelAunque la mayoría de personas consumen a diario alimentos procesados teniendo en cuenta sus cualidades nutricionales, en algunos casos este tipo de alimentos tiene en su composición sustancias no deseadas, tal es el caso de la acrilamida que se forma en alimentos que se someten a temperaturas elevadas. Con el hallazgo de la acrilamida en alimentos se realizó una consulta por entidades como la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) donde se reconoció a la acrilamida como un riesgo potencial, posteriormente se realizó una reunión del Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) con el fin de evaluar los riesgos para la salud de este contaminante. La acrilamida se considera un agente tóxico y se forma en los alimentos durante la reacción de Maillard. Este compuesto se encuentra clasificado como un pro-cancerígeno en humanos y puede generar daños en el sistema nervioso [Adegoke et al., 2002]. El desarrollo de esta revisión permitió recopilar información sobre la formación, métodos de detección, estabilidad, regulación y niveles de acrilamida en alimentos que se someten a tratamientos térmicos como la cocción y las alternativas para mitigar su formación o reducirla a través de pre tratamientos, condiciones y variables de proceso.Publicación Acceso abierto Determinación experimental de la respuesta microestructural del acero Sae 1045 ante el fenómeno de corrosión fatiga(Universidad del Valle, 2013) Muñoz Cubillos, Jonnathan; Coronado Marín, John JairoCon el propósito de estudiar el efecto corrosivo del jugo de caña de azúcar sobre la resistencia a la fatiga del acero SAE 1045 y analizar la influencia de la dureza, la microestructura y la superficie de fractura en la resistencia y el límite de fatiga, para las condiciones de temple, temple y revenido a 300 y 600°C, se realizó este trabajo. Se usaron probetas estandarizadas de fatiga tratadas térmicamente para las tres condiciones de tratamiento térmico mencionadas en el párrafo anterior, se usó el ensayo de flexión rotativa para construir las gráficas S-N para las pruebas de fatiga realizadas en aire y jugo de caña de azúcar, se tomaron durezas, se realizaron metalografías y se inspeccionaron las superficies de fractura de las probetas ensayadas en aire y jugo de caña. Todo esto se realizó para encontrar algún tipo de relación entre la dureza, la microestructura y la superficie de fractura con el límite y la resistencia a la fatiga del material estudiado. Se encontró que el material revenido a 300°C presenta el mayor límite de fatiga. El acero templado y sin tratamiento de revenido muestra la condición más desfavorable para cargas cíclicas. Puede existir una relación aproximadamente lineal y directamente proporcional entre la dureza y el límite de fatiga del material para los rangos de temperatura de revenido entre 300 y 600°C. Se encontró que el crecimiento de las partículas de cementita representa una condición desfavorable para el límite de fatiga del material. En las superficies de fractura del acero templado, de las probetas ensayadas tanto en aire como en jugo, no se evidenció algún tipo de inicio y propagación de grietas por fatiga. Para la condición de revenido a 300°C, en los ensayos en aire, se observaron pocos sitios de iniciación de grietas por fatiga comparativamente con la condición de revenido a 600°C. Para ambos casos, se encontró que el jugo de caña de azúcar ocasionó un aumento en los sitios de iniciación de grietas por fatiga al inspeccionar las superficies de fractura de las probetas ensayadas en jugo. El acero templado presentó en su fractura final un mecanismo de fractura intergranular, el material revenido a 300°C presentó un mecanismo de fractura por clivaje con presencia en menor medida de microhoyuelos, y el material revenido a 600°C presentó un mecanismo de fractura por coalescencia de cavidades con presencia de hoyuelos y porosidades. La resistencia a la fatiga del acero SAE 1045 a 106 ciclos, para la condición de revenido a 600°C, se disminuye por efecto del jugo de caña en aproximadamente 10.3%. Para la condición de revenido a 300°C, la resistencia a la fatiga cae en aproximadamente un 30.3% y para el acero templado ésta se disminuye en aproximadamente un 2.7%. Sin embargo, para esta última condición de tratamiento térmico es muy difícil asegurar esto ya que la vida en aire es demasiado corta para la condición de temple. Aislar el efecto del jugo sobre la vida a fatiga del material templado se hace muy complicado, debido a que el jugo no tiene el suficiente tiempo para estar en contacto con las probetas, y así, estimar realmente cual es la verdadera disminución de la resistencia a la fatiga del acero con esta condición de tratamiento térmicoPublicación Acceso abierto Efecto de los tratamientos termo-mecánicos en la respuesta tribológica de una aleación Fe-Mn-AI-C [recurso electrónico](Universidad del Valle, 2017) Zambrano Zambrano, Oscar Alexander; Aguilar Castro, Yesid; Valdes Ortiz, Jairo AntonioEn este proyecto de tesis doctoral se estableció un puente entre distintas temáticas que han sido investigadas de forma independiente en las aleaciones Fe-Mn-Al-C hasta la fecha. Se inició el estudio con la fundición del acero Fe-Mn-Al-C de acuerdo al conocimiento actual en la metalurgia física de estas aleaciones, para posteriormente estudiar las condiciones adecuadas de procesamiento, así como la evolución microestructural durante la deformación a elevadas temperaturas con el fin de establecer una ruta que tenga aplicabilidad industrial, y finalmente el estudio del efecto de estos tratamientos en la respuesta tribológica de la aleación. En esta tesis doctoral se estudiaron distintos tratamientos termo-mecánicos y se evaluó la evolución microestructural determinando los mejores parámetros de procesamiento en caliente (se estableció un mapa de proceso en caliente para esta aleación) para obtener buena ductilidad en caliente, tamaño de grano adecuado e incremento en la dureza. Se evidenció la precipitación de carburos-¿ durante los tratamientos termo-mecánicos evaluados. Adicionalmente se expusieron los problemas de procesamiento que surgieron durante el trabajo y como se eliminaron o minimizaron. Posteriormente, se realizaron ensayos de desgaste abrasivo en la aleación objeto de estudio con los nuevos tratamientos termo-mecánicos y con los tratamientos térmicos de envejecimiento convencionales, lo que permitió elucidar el efecto de la energía de falla de apilamiento, los tratamientos de envejecimiento, así como de los tratamientos termo-mecánicos en la resistencia al desgaste abrasivo. Finalmente, se propuso un modelo termodinámico optimizado que permitirá determinar la energía de falla de apilamiento en aleaciones Fe-Mn-Al-C-Si de una manera más precisa en comparación a los modelos anteriores, permitiendo, que en los posteriores estudios en esta temática se pueda utilizar este modelo termodinámico para determinar este parámetro de una forma rápida y sin costo asociado, facilitando el diseño de aleaciones en función de las propiedades deseadas.Publicación Acceso abierto Efecto del pretratamiento térmico sobre la actividad hidrogenónica específica - AHE como herramienta para la selección de inóculos en la fermentación oscura del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca [recurso electrónico](2019-10-30) Cárdenas Urbano, Cristian David; Rodríguez, Jenny Alexandra (Director de Tesis o Trabajo de Grado); Rodríguez Chaparro, Tatiana (Director de Tesis o Trabajo de Grado)El hidrógeno ¿ H2 es considerado como el combustible del futuro debido a su alto contenido energético y su naturaleza no contaminante; su producción a través de la fermentación oscura ¿ FO es una alternativa atractiva desde el punto de vista económico y ambiental, en el cual el pretratamiento del inóculo constituye un factor de gran importancia para inhibir los microorganismos consumidores de este biogás y aumentar los rendimientos de producción. Se evaluó el efecto del pretratamiento térmico sobre la Actividad Hidrogenónica Especifica - AHE como herramienta para la selección de inóculos en la fermentación oscura - FO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca ¿ ARY. Los valores de Y y AHE indicaron que el Lodo Anaerobio Granular Metanogénico - LAGM y el Lodo Anaerobio Acidogénico - LAA con y sin pretratamiento térmico son factibles para ser utilizados como inóculo en ensayos de FO de sustratos complejos como el ARY. El LAGM y el LAA obtuvieron mayores valores promedio de Y (mLBiogásH2.(gGlucosaRemovida)-1) respecto al LAF, según las condiciones de pretratamiento térmico evaluadas de temperatura ¿ T (75, 85 y 100ºc) y tiempo de exposición t (15, 30 y 45min). Estos valores fueron en su orden, para los seis valores más altos correspondientes a: (i) 289,0 (LAA 85ºC-15min), (ii) 286,9 (LAA 75ºC-15min), (iii) 277,0 (LAGM 75ºC-45min), (iv) 276,7 (LAGM SP), (v) 269,7 (LAGM 75ºC-30min) y (vi) 244,6 (LAA 85ºC-30min).Publicación Acceso abierto Evolución microestructural de las aleaciones FE-20MN-3AL-0,88C y FE-20MN-6AL-0,88C al realizar tratamientos térmicos y termomecánicos [recurso electrónico](2019-09-19) Durán Perdomo, John Fernando; Pérez Alcazar, German Antonio; Zambrano Zambrano, Oscar AlexanderEste documento recoge los resultados y la metodología del estudio de las propiedades microestructurales de las aleaciones Fermanal, Fe-20Mn-3Al-0,88C y Fe-20Mn-6Al-0,88C al realizar diferentes tratamientos térmicos y termomecánicos. Para esto, se toma chatarra de aceros 1020 y 1030, así como ferroaleaciones, cobre y aluminio en estado puro, estos elementos se pesan de acuerdo a la composición requerida, y son fundidos en un horno de inducción. Para determinar la composición química de las aleaciones se usa fluorescencia de rayos X, (XRF), y espectrometría de emisión óptica (OES) y se obtiene una buena concordancia con los valores esperados. Partiendo del estado de fundición ¿as cast¿, a las dos aleaciones se les realizan tratamientos termomecánicos a nivel industrial y de laboratorio, así como un proceso de solubilización por cuatro horas después de ser deformadas industrialmente y finalmente se realiza una solubilización por cuatro días partiendo del estado ¿as cast¿. Las muestras se estudiaron con microscopia óptica (MO), microscopia electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX), Espectrometría Mössbauer de transmisión (EMT), dureza Rockwell (HRB) y microdureza Vickers (HV). Las muestras tratadas termomecánicamente a nivel industrial y en condiciones de laboratorio, se les realiza adicionalmente medidas de difracción de electrones retrodispersados (EBSD). Los resultados de MO, EMT, DRX y EBSD revelan que las muestras en su mayoría presentan estructura cristalina de austenita ¿ (fase FCC) salvo la muestra deformada industrialmente y solubilizada por cuatro horas de la composición Fe-20Mn-6Al-0,88, en donde se presenta una fase adicional de ferrita ¿ (fase BCC). En DRX y EMT se utilizan tres y dos tipos de austenitas (con la adición de ¿) para realizar los refinamientos y ajustes respectivos, esto concuerda en gran medida con la descomposición espinodal parcial. En los resultados de EBSD se observa que en las muestras sometidas a deformación termomecánica a nivel industrial se promueve una orientación cristalográfica aleatoria, lo cual es requerido en la mayoría de las aplicaciones, donde es necesario que las propiedades mecánicas sean de carácter isotrópico, mientras que la muestra deformada a nivel de laboratorio presenta una fuerte orientación cristalográfica. Estas últimas presentan los valores más altos de dureza HRB y HV.Publicación Acceso abierto Tratamiento térmico de aceros de bajo carbono en horno de atmósfera controlada.(2011-10-13) Franco, Fernando; Paz, José HarrinsonSe presenta el proceso de desarrollo y evaluación de un generador de atmósfera endotérmica prototipo y un horno para tratamiento térmico de aceros en medio gaseoso realizado en la Escuela de Ingeniería de Materiales de la Universidad del Valle. Se definieron los parámetros necesarios para la generación de la atmósfera endotérmica como son: la temperatura, relación aire/gas, presión de trabajo. Se escogió el propano comercial como gas generador y un catalizador de Alúmina-Níquel para propiciar la reacción. Se desarrolló y construyó el sistema generador y el equipo de tratamiento térmico necesario teniendo como base elementos disponibles en el laboratorio de tratamientos térmicos. La evaluación experimental del equipo desarrollado se hizo mediante el tratamiento térmico de temple de dos aceros normalizados tipo AISI 1018 y 1025 en una atmósfera protectora. Se realizaron análisis gravimétricos, metalográficos y de microdureza para determinar los cambios de microestructura y propiedades mecánicas y de profundidad de capa afectada en las muestras tratadas. Se obtuvieron resultados positivos, abriéndose paso a un futuro mejoramiento del diseño e investigación complementaria de aplicación directa en la industria.