Deep Learning en la actividad de carbón en acero

25 de julio de 2021/ Claudia Oviedo

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El acero es uno de los materiales más utilizados por sus excelentes propiedades a un costo relativamente bajo. Es básicamente una combinación de hierro (>98 %) y carbono (0.05-2%). Las variaciones en el contenido de carbono y las diferencias en el tratamiento térmico que se les da cambian las propiedades físicas y químicas del acero. Las que más se buscan son la resistencia al desgaste y a la abrasión.

Dependiendo de cómo se produzca el acero, su microestructura puede estar constituido por diferentes componentes como ferrita, cementita, austenita, perlita, bainita y martensita, todas ellas con diferentes propiedades.

Diagrama de fases hierro-carbono. Muestra las transformaciones del hierro y el carbono con la temperatura.

Un ejemplo de la importancia de las propiedades del acero es en la industria automotriz. En ella se busca que los materiales a emplear en su elaboración cumplan con determinados requerimientos como alta resistencia mecánica, bajo peso, alta absorción de la energía.

Una manera de estudiar las características de un metal es por medio de la metalografía. En ella se estudia con la ayuda de un microscopio es posible determinar el tamaño de grano, forma y distribución de varias
fases e inclusiones lo que tiene un gran impacto en las propiedades mecánicas del metal. También, por medio de la microestructura se revelará el tratamiento mecánico y térmico del metal que permite conocer su comportamiento esperado. El éxito de esta técnica se basa en la experiencia del analista en la preparación de la muestra.

Representación como cambia la microestructura por la influencia de la temperatura en la composición del acero.

Otra manera de abordar esta identificación ha sido propuesta por Azimi et. al quienes desarrollaron un método de Deep Learning para identificar acero con bajo contenido de carbono con una precisión de 93.94 %. Demostraron que este método puede ser empleado en un futuro para la clasificación efectiva de la microestructura del acero, lo que representaría un gran ahorro en tiempo, en costos de evaluación del acero y gastos no considerados por rechazo de material donde ya había sido empleado el acero mal clasificado.

Referencias:

https://doi.org/10.1038/s41598-018-20037-5

The Language of Strength

Identificación de los aceros

https://www.feandalucia.ccoo.es/docu/p5sd8732.pdf

https://docplayer.es/65708080-Fig-4-los-pirometros-de-radiacion-no-se-diferencian-de-los-pirometros-opticos-en-su-principio-de-operacion-fig-5.html

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phase_diag_iron_carbon.PNG

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