Caracterización microestructural y mecánica de hierro consolidado a partir de escoria Siderúrgica

Abstract

Esta tesis doctoral tiene como objetivo principal desarrollar y aplicar técnicas avanzadas de manufactura para el reciclaje de escoria siderúrgica en el contexto peruano, evaluando el impacto de la variabilidad en su composición química sobre la consistencia y calidad del acero producido. Asimismo, se analizan las implicaciones de estos efectos en el cumplimiento de normas internacionales y su potencial adopción en la industria siderúrgica. El proceso desarrollado comprende cuatro etapas clave: homogenización con molienda, reducción, inclusión de elementos y compactación/extrusión. Las piezas metálicas obtenidas fueron caracterizadas estructuralmente, identificándose el Fe-α como el componente predominante, con un 98% de fase Fe-α y un 2% de Fe³⁺, confirmado mediante difracción de rayos X y espectroscopía Mössbauer. Además, el análisis por microscopía electrónica de barrido permitió detectar la presencia de Si, Mn y C. Los ensayos mecánicos revelaron que las piezas fabricadas presentan un límite elástico de 236 MPa, un esfuerzo máximo cercano a 493 MPa y una deformación máxima del 27%, cumpliendo con los estándares internacionales de construcción. Asimismo, exhibieron un comportamiento plástico post-máximo notable, indicando una buena ductilidad. Este estudio valida la viabilidad del uso de escoria siderúrgica como materia prima en la producción de materiales metálicos para la construcción, proponiendo un proceso óptimo para su recuperación y reutilización. La investigación resalta la importancia de la innovación en procesos de reciclaje y su contribución al desarrollo sostenible, ofreciendo una solución práctica y efectiva para la industria siderúrgica peruana.