Revista Facultad de Ingeniería

La importancia de publicar los resultados de Investigación

Efeito da adição de silício sobre a microestrutura e as propriedades mecânicas de recobrimentos base cromo e titânio

The changes in the microstructure, mechanical properties and residual stresses of AlTiN, AlTiSiN, AlCrN and AlCrSiN coatings, has been studied before and after annealing at 900 ºC and 1100 ºC, using scanning and transmission electron microscopy, along with nano-indentation and X-ray diffraction techniques. The As-deposited coatings show a columnar structure, with a crystallite size between 18 nm and 28 nm. Despite the silicon addition, no effect on the crystallite size refinement was observed. However, the addition of silicon increases hardness, elastic modulus and compressive residual stresses. After annealing at 900 ºC, the crystallite size growth and the residual stress relaxes; therefore, the coating hardness decreases. At 1100 ºC, the oxide layers formed in AlTiN and AlTiSiN, which act as protective layers enhancing oxidation resistance; meanwhile, a complete oxidation of AlCrN and AlCrSiN coatings take place. The Titanium based coatings present some superior mechanical properties and oxidation resistance than the chromium based coatings at 900 ºC and 1100 ºC.

Se estudiaron los cambios de las propiedades mecánicas, las tensiones residuales y la microestructura de los recubrimientos de AlTiN, AlTiSiN, AlCrN y AlCrSiN antes y después del tratamiento térmico de recocido a 900 ºC y 1100 ºC, usando microscopía electrónica de barrido y transmisión, junto con las técnicas de nano-indentación y difracción de rayos X. Los recubrimientos recién depositados mostraron una estructura columnar, con un tamaño de cristalito entre 18 nm y 28 nm. A pesar de la adición de silicio, no se observó efecto en el refinamiento del tamaño de cristalito. Sin embargo, la adición de silicio aumenta la dureza, el módulo elástico y las tensiones residuales de compresión. Tras el tratamiento de recocido a 900 ºC, el tamaño de cristalito aumenta mientras que las tensiones residuales disminuyen y, por lo tanto, la dureza de los recubrimientos se reduce. A 1100 ºC se forman capas de óxido en los recubrimientos AlTiN y el AlTiSiN, los cuales actúan como capas protectoras, mejorando la resistencia a la oxidación; mientras que los recubrimientos AlCrN y AlCrSiN se oxidan completamente. Los recubrimientos base titanio presentan propiedades mecánicas superiores y mejor resistencia a la oxidación, comparada con los recubrimientos base cromo durante los tratamientos de recocido a 900 ºC y 1100 ºC.

Foram estudadas as mudanças das propriedades mecânicas, as tensões residuais e a microestrutura dos recobrimentos de AlTiN, AlTiSiN, AlCrN e AlCrSiN antes e depois do tratamento térmico de recozimento a 900 ºC e 1100 ºC, usando microscopia eletrônica de varredura e transmissão, junto com as técnicas de nanoindentação e difração de raios X. Os recobrimentos recém-depositados mostraram uma estrutura colunar, com um tamanho de cristalito entre 18 nm e 28 nm. Apesar da adição de silício, não se observou efeito no refinamento do tamanho de cristalito. Porém, a adição de silício aumenta a dureza, o módulo elástico e as tensões residuais de compressão. Trás o tratamento de recozimento a 900 ºC, o tamanho de cristalito aumenta enquanto que as tensões residuais diminuem e, portanto, a dureza dos recobrimentos se reduz. A 1100 ºC se formam capas de óxido nos recobrimentos AlTiN e o AlTiSiN, os quais agem como capas protetoras, melhorando a resistência à oxidação; enquanto que os recobrimentos AlCrN e AlCrSiN se oxidam completamente. Os recobrimentos base titânio apresentam propriedades mecânicas superiores e melhor resistência à oxidação, comparada com os recobrimentos base cromo durante os tratamentos de recozimento a 900 ºC e 1100 ºC.

Caracterização microestrutural de uma liga de magnésio processada por pressão em canal angular de secção constante

Samples of as-extruded ZK60 magnesium alloy were subjected to 6 passes of equal-channel angular pressing (ECAP) following route A. The processing temperature was decreased with the number of passes. The structural evolution of the deformed samples was analyzed using Electron Backscattered Diffraction (EBSD) and X-Ray Diffraction. The grain boundary misorientation distribution showed a reduction in the grain size accompanied by a large proportion of high angle grain boundaries and the presence of recrystallization processes. XRD results showed that with the increment of the applied strain the peaks presented a slight variation of the angles.

Muestras de una aleación extruida de magnesio ZK60 se sometieron a 6 pases de presión en canal angular de sección constante (ECAP), siguiendo la ruta A. La temperatura de procesamiento fue disminuida con el número de pasadas. La evolución estructural de las muestras deformadas, se analizó mediante Difracción de Electrones Retrodispersados (EBSD) y Difracción de Rayos X (DRX). La distribución de desorientaciones de los límites de grano (misorientation), mostró una reducción en el tamaño de grano, acompañado de una gran proporción de límites de grano de ángulo grande y la presencia de procesos de recristalización. Los resultados de la XRD, mostraron que con el incremento de la deformación aplicada, los picos presentan una ligera variación en los ángulos.

Amostras de uma liga extrudida de magnésio ZK60 se someteram a 6 passos de pressão em canal angular de secção constante (ECAP), seguindo a rota A. A temperatura de processamento foi diminuída com o número de passadas. A evolução estrutural das amostras deformadas se analisou mediante Difração de Eléctrones Retrodispersados (EBSD) e Difração de Raios X (DRX). A distribuição de desorientações dos limites de grão (misorientation) mostrou uma redução no tamanho de grão, acompanhado de uma grande proporção de limites de grão de ângulo grande e a presença de processos de recristalização. Os resultados da DRX mostraram que com o incremento da deformação aplicada, os picos apresentam uma ligeira variação nos ângulos.

Relação entre a petrografia do carvão e o conteúdo de gases na bacia de Amagá (Antioquia, Colômbia)

Se investigó la influencia de los macerales con contenido de gas en muestras de tres pozos. Además de estudiar la composición maceral, se determinó la reflectancia de la vitrinita (Ro) y los análisis próximos. Se concluyó que el contenido de vitrinita en los pozos excede a los de la inertinita y a la liptinita, alcanzando un valor del 94%, con el rango de carbón bituminoso de alta volatilidad. Por su parte, el contenido de gas va de unos mínimos valores hasta alcanzar los 100 pies³/ton. En los pozos con presencia de intrusivos se observa una dispersión y una relación no lineal entre las variables. Cerca de los intrusivos aumentan los valores de R o hasta cerca de 5. Donde no hay intrusivos se nota un incremento lineal entre contenidos de gas y Ro con el aumento de la profundidad. Los factores más influyentes en la cueca son Ro, % de vitrinita e intrusiones.

The macerals influence with the gas content in three wells is investigated. The proximate analysis, and the vitrinite reflectance (Ro) were studied, besides the maceral compositiont analysis. The research concluded that vitrinite content in the wells exceed the Inertinite and the liptinite contents, reaching a 94% value, with a high volatile bituminous coal. The gas content goes from some minimum values, up to 100 SCF/ton. In the wells with intrusive presence, some data dispersion is noticed and the relationship between the variables is non-linear. Close to the intrusive, the Ro values increase up to near 5. With a depth increase, where there isn't any intrusive, it is noticed a linear increase between the gas content and Ro. The most influential factors in the basin are R o, the vitrinite %, and intrusions.

Pesquisou-se a influência dos macerais com conteúdo de gás em amostras de três poços. Além de estudar a composição maceral, se determinou a refletância da vitrinita (Ro) e as análises próximas. Concluiu-se que o conteúdo de vitrinita nos poços excede aos da inertinita e à liptinita, alcançando um valor de 94%, com o rango de carvão betuminoso de alta volatilidade. Por sua parte, o conteúdo de gás vai de uns mínimos valores até alcançar os 100 pés3/ton. Nos poços com presença de intrusivos se observa uma dispersão e uma relação não lineal entre as variáveis. Cerca dos intrusivos aumentam os valores de Ro até cerca de 5. Onde não há intrusivos percebe-se um incremento lineal entre conteúdos de gás y Ro com o aumento da profundidade. Os fatores mais influentes na bacia são Ro, % de vitrinita e intrusões.

Estudo do comportamento de um Controle MPC [Controle Preditivo Baseado no Modelo] comparado com um Controle PID em uma Usina de Temperatura

Presenta un estudio comparativo entre el Control Predictivo basado en el Modelo [MPC] y el control PID, en una planta piloto de temperatura. Se encontró que el control MPC presenta mejor comportamiento, con un tiempo de asentamiento de 1000 segundos y una sobre-elongación de 5 °C, y que el PID presenta un tiempo de asentamiento de 2000 segundos y una sobre-elongación de 40 °C. Simultáneamente, se presenta una forma alternativa para controlar y monitorear en tiempo real la variable temperatura; para ello se dispone de un computador de escritorio que utiliza el software MATLAB 7.1 y la herramienta Real-Time Windows Target.

This project aims to conduct a comparative study of the Model Predictive Control [MPC] and the classical controller PID, over a pilot temperature plant. From the experimental results, was found that MPC has better behavior with a assessment time of 1000 seconds and a over shoot of 5°C, the assessment time of PID control was 2000 seconds and over shoot of 40 °C. At the same time an alternative way was presented to controlling and monitoring in real time the temperature variable and is available desktop computer using the software tool MATLAB 7.1 and Real-Time Windows Target.

Apresenta um estudo comparativo entre o Controle Preditivo baseado no Modelo [MPC] e no controle PID, numa usina piloto de temperatura. Encontrou-se que o controle MPC apresenta melhor comportamento, com um tempo de assentamento de 1000 segundos e uma sobreelongação de 5 °C, e que o PID apresenta um tempo de assentamento de 2000 segundos e uma sobreelongação de 40°C. Simultaneamente, se apresenta uma forma alternativa para controlar e monitorar em tempo real a variável temperatura; para isso se dispõe de um computador que utiliza o software MATLAB 7.1 e a ferramenta Real-Time Windows Target.

Simulação da topografia superficial de um cilindrado com corte assistido por vibração

El corte asistido por vibración (CAV) es una técnica de mecanizado que brinda mejor acabado superficial, reduce fuerzas en el corte y aumenta la vida de la herramienta. Para predecir de forma geométrica la topografía de un cilindrado con CAV se ha construido un programa que simula la topografía superficial con el propósito de realizar barridos sobre la frecuencia de vibración, para observar el comportamiento de los parámetros superficiales Sa, St, Ra, Rt y de la topografía. Se ha podido observar que los parámetros superficiales tienen un comportamiento periódico, caracterizado por una frecuencia adimensional igual a 1.

The Vibration Assisted Machining (VAM) is a technique used to provide a better surface finishing, a reduction in the cutting forces, and an increased tool life.To predict a cylinder topographic geometric shape with VAM, there has been built a program, that simulates the surface topography, in order to make sweepings on the frequency vibration, to observe the surface parameters Sa, St, Ra, Rt and the topography'sbehavior. It has been able to observe, that the surface parameters have a periodic behavior, characterized by a dimensionless frequency, equal to 1.

O corte assistido por vibração (CAV) é uma técnica de mecanizado que oferece um melhor acabado superficial, reduz forças no corte e aumenta a vida da ferramenta. Para prever de forma geométrica a topografia de um cilindrado com CAV se tem construído um programa que simula a topografia superficial com o propósito de realizar varreduras sobre a frequência de vibração, para observar o comportamento dos parâmetros superficiais Sa, St, Ra, Rt e da topografia. Tem-se podido observar que os parâmetros superficiais têm um comportamento periódico, caracterizado por uma frequência adimensional igual a 1.

Estudo e gestão de vulnerabilidades informáticas para uma empresa privada no Estado de Boyacá (Colômbia)

Se expone el resultado del diagnóstico de seguridad informática realizado a una organización privada en el departamento de Boyacá (Colombia), y de la creación y aplicación de un plan de gestión de vulnerabilidades diseñado a la medida de las necesidades de dicha organización. Se inició la investigación con el levantamiento del inventario tecnológico de la empresa, para identificar los problemas que pueden causar alguna vulnerabilidad que afecte la seguridad de la información. Tras una etapa de 6 meses de monitoreo del plan de gestión dentro de la empresa, se evidenció la efectividad de éste, pues se logró una reducción del 70% en las vulnerabilidades, con la aplicación de algunos remedios previamente diseñados. Por otro lado, en el artículo se muestran algunos cuadros comparativos de herramientas informáticas que fueron seleccionadas y utilizadas en la aplicación de las etapas del plan de gestión, ya que pueden ayudar a investigaciones futuras a la selección de herramientas para el monitoreo y gestión de vulnerabilidades.

The paper shows an informatics security diagnosis' results, applied to a private organization in the department of Boyacá, Colombia. It developed and implemented a vulnerability plan management, tailored according to that organization's needs. It began by raising the company's technological inventory, in order to identify the real problems that can cause any information security vulnerabilities. This research showed the plan's effectiveness, within the company, achieved after a 6-month monitoring period. It reached 70% vulnerabilities' reduction, by applying some remedies previously designed. Furthermore, the paper shows several comparative informatics tools' tables, which were selected and used in the management plan's application stage that could be a help for a future research, in the tools selection for monitoring and vulnerability's management.

Expõe-se o resultado do diagnóstico de segurança de informática realizado a uma organização privada no Estado de Boyacá (Colômbia), e da criação e aplicação de um plano de gestão de vulnerabilidades desenhado à medida das necessidades de dita organização. Iniciou-se a pesquisa com o levantamento do inventário tecnológico da empresa, para identificar os problemas que podem causar alguma vulnerabilidade que afete a segurança da informação. Trás uma etapa de 6 meses de monitoramento do plano de gestão dentro da empresa, se evidenciou a efetividade deste, pois se logrou uma redução do 70% nas vulnerabilidades, com a aplicação de alguns remédios previamente desenhados. Por outro lado, no artigo se mostram alguns quadros comparativos de ferramentas informáticas que foram selecionadas e utilizadas na aplicação das etapas do plano de gestão, já que podem ajudar a pesquisas futuras à seleção de ferramentas para o monitoramento e gestão de vulnerabilidades.

Valoração do resíduo de pedra para preparar concreto para trilhas para pedestres: caso pedra Barichara

Los indicadores de desarrollo de un país están asociados a la satisfacción de las necesidades básicas de la población y de otras complementarias, como las relacionadas con la infraestructura vial, que favorecen la competitividad de las regiones. En algunos países en vía de desarrollo es marcado el bajo porcentaje de vías pavimentadas, con la consecuente repercusión económica que la falta de conectividad genera. Por tal razón, se hace necesario ejecutar proyectos que mejoren el estado de las vías, con alternativas que protejan la capa de afirmado. Las lajas de piedra acomodadas con los criterios constructivos de pavimento articulado son opciones viables en aquellos sectores en donde abunda la roca. Barichara, municipio de Santander (Colombia), es una zona caracterizada por la calidad de la piedra que se extrae de manera manual y que se aprovecha para decoración y como material de revestimiento. Durante el proceso de extracción de la piedra, además de afectar la salud del personal encargado de esta labor, se genera un subproducto que impacta negativamente el paisaje. En este estudio se demuestra que la trituración del residuo del proceso de extracción de la piedra permite generar un material aprovechable en mezclas de concreto para senderos peatonales y como mortero de pega de baldosas en área de bajo tránsito.

A country development indicators, are associated with the population's basic needs' satisfaction and other complementary needs, such as those related with the roads infrastructure, that promotes the regions'competitiveness. In some developing countries, it is marked the paved roads'low percentage, with the consequent economic impact, affected by the connectivity's low level. For this reason, it is necessary to implement some projects which can improve the roads' conditions, with alternatives that protect the sub-base layer stated. The stone's slabs that can be installed as an articulated pavement, becomes a viable alternative, in those territories where the stone is abundant. The Barichara, municipality of Santander (Colombia), is an area characterized by its stone's quality, which is extracted manually, and used for decoration and as a coating material. The stone's extraction process has two problems: On the one side, it affects the people involved in this work's health, on the other hand, it generates a byproduct with a negative impact in the landscape. This study shows that the crushing residue obtained after the stone extraction process, allows a usable item (residue's) generation for the concrete mixtures, both for the footpaths, and as a mortar for the tiles in a low road traffic area.

Os indicadores de desenvolvimento de um país estão associados à satisfação das necessidades básicas da população e de outras complementárias, como as relacionadas com a infraestrutura rodoviária, que favorecem a competitividade das regiões. Em alguns países em via de desenvolvimento é marcada a baixa porcentagem de vias pavimentadas, com a consequente repercussão econômica que a falta de conectividade gera. Por tal razão, se faz necessário executar projetos que melhorem o estado das vias, com alternativas que protejam a camada de base. As lajes de pedra acomodadas com os critérios construtivos de pavimento articulado são opções viáveis naqueles setores em onde abunda a rocha. Barichara, município de Santander (Colômbia), é uma zona caracterizada pela qualidade da pedra que se extrai de maneira manual e que se aproveita para decoração e como material de revestimento. Durante o processo de extração da pedra, ademais de afetar a saúde do pessoal encarregado deste trabalho, se gera um subproduto que impacta negativamente a paisagem. Neste estudo se demonstra que a trituração do resíduo do processo de extração da pedra permite gerar um material aproveitável em misturas de concreto para trilhas para pedestres e como argamassa para colar ladrilhos em área de baixo tráfego.

Efeito do tratamento térmico na morfologia e condutividade térmica de cinzas volantes da combustão de carvão

Se presenta el efecto del tratamiento térmico en la conductividad térmica efectiva (k e) a temperatura ambiente de polvos de cenizas volantes provenientes de la combustión de carbón de la Central Termoeléctrica de Termotasajero S.A. Dicho parámetro termofísico fue medido usando el sistema KD2Pro® Thermal Properties Analyzer, el cual funciona con el principio físico de flujo lineal transitorio de calor. El tratamiento térmico de las muestras se realizó usando una mufla eléctrica Ney® Vulcan D-130 para el rango de temperaturas de 1050, 1100, 1130, 1200, 1250 y 1300 °C. La porosidad y densidad aparente fue hallada usando la norma NTC 4321-3. La morfología superficial de las muestras fue analizada usando Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Los resultados muestran que a medida que se incrementó la temperatura en el tratamiento térmico, las muestras cambiaron de color de gris oscuro a beige; disminuyó el porcentaje de porosidad, debido a su proceso de vitrificación, y se aumentó la densidad y, por ende, la conductividad térmica efectiva. Los valores reportados de k e son muy importantes en los cálculos del coeficiente de transmitancia térmica en los procesos de transferencia de calor donde se utilicen estas cenizas.

This paper presents the heat treatment's effect, on the effective thermal conductivity (k e) at room temperature, of the flying dust ashes, from the Termotasajero S.A's coal combustion thermoelectric. The above mentioned thermo-physical parameter, was measured using the Thermal Properties Analyzer KD2Pro® system, which works with the linear transitory heat flow's physical principle. The samples' heat treatment, were performed using an electrical muffle Ney® Vulcan D-130 for the 1050, 1100, 1130, 1200, 1250 and 1300 °C's temperature ranges. The porosity and the apparent density were found using the standard NTC 4321-3. The samples' superficial morphology was analyzed using a scanning electronic microscopy (SEM). Our results show that as the temperature increased in the heat treatment, the samples changed color from a dark brown to a beige gray. It also decreased the porosity percentage, due to the vitrification process, increasing the density too, and consequently the thermal conductivity effectiveness. The k e values found are very important for the thermal transmittance calculations' coefficient (U-value), in the heat transfer processes, where these ashes are used.

Apresenta-se o efeito do tratamento térmico na condutividade térmica efetiva (k e) a temperatura ambiente de poeiras de cinzas volantes provenientes da combustão de carvão da Central Termoeléctrica de Termotasajero S.A. Este parâmetro termofísico foi medido usando o sistema KD2Pro® Thermal Properties Analyzer, o qual funciona com o princípio físico de fluxo lineal transitório de calor. O tratamento térmico das amostras se realizou usando uma mufla elétrica Ney® Vulcan D-130 para a faixa de temperaturas de 1050, 1100, 1130, 1200, 1250 e 1300 °C. A porosidade e densidade aparente foram achadas usando a norma NTC 4321-3. A morfologia superficial das amostras foi analisada usando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados mostram que na medida em que se incrementou a temperatura no tratamento térmico, as amostras mudaram de cor de cinza escura a bege; diminuiu a porcentagem de porosidade, devido a seu processo de vitrificação, e se aumentou a densidade e, portanto, a condutividade térmica efetiva. Os valores reportados de k e são muito importantes nos cálculos do coeficiente de transmitância térmica nos processos de transferência de calor onde se utilizam estas cinzas.

Recomendações para contratar serviços em 'nuvem'

La Computación en la Nube, nueva tecnología que ha permitido desplegar un mercado de servicios de computación por demanda, ha adquirido gran popularidad, lo que ha llevado a que muchos directivos de empresas y departamentos de tecnología deseen adquirir soluciones basadas en ella, a pesar de que aún no tienen claro cómo deberían contratarlas. La metodología y las recomendaciones detalladas en este documento se basan principalmente en las mejores prácticas de ITIL v3, TMF (eTOM) y de definición de Acuerdos de Nivel de Servicio (ANS), teniendo en cuenta criterios como continuidad, disponibilidad, calidad y seguridad del servicio, entre otros. Los resultados obtenidos al usar el CTP (Costo Total de Propiedad) como herramienta financiera para la toma de decisiones en proyectos de tecnología dio como resultado un claro beneficio económico al optar por la computación en la nube.

The Cloud Computing system is the new technology that has allowed a market deployment, able to provide any computing services on demand. Due that the technology innovation has reached a great popularity, which has led many business leaders and technology departments wishing to acquire solutions on the cloud computing, although they are not yet clear, how they should hire them. The methodology and recommendations given in this paper, are mainly based on the ITIL v3, TMF (eTOM)'s best practices, and the Service Level Agreements (SLAs)' definition, based on the Continuity, Availability, Service Quality and Security's criteria, among others. The results obtained, by using the TCO (Total Cost of Ownership) as a financial tool for making decisions in the technology projects, resulted in a clear economic benefit by opting for the cloud computing service.

AComputação em Nuvem, nova tecnologia que tornou possível a oferta de um mercado de serviços de computação por demanda, tem adquirido grande popularidade, o que tem levado a que muitos diretores de empresas e departamentos de tecnologia desejem adquirir soluções baseadas nela, apesar de que ainda não têm claro como deveriam contratá-las. A metodologia e as recomendações detalhadas neste documento se baseiam principalmente nas melhores práticas de ITIL v3, TMF (eTOM) e de definição de Acordos de Nível de Serviço (ANS), tendo em conta critérios como continuidade, disponibilidade, qualidade e segurança do serviço, entre outros. Os resultados obtidos ao usar o CTP (Custo Total de Propriedade) como ferramenta financeira para a tomada de decisões em projetos de tecnologia deu como resultado um claro benefício econômico ao optar pela computação em nuvem.