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Mejore los procedimientos de minería con la microindentación
INVESTIGACIÓN Y CONTROL DE CALIDAD DE LA MICROINDENTACIÓN
La mecánica de las rocas es el estudio del comportamiento mecánico de las masas rocosas y se aplica en las industrias de la minería, la perforación, la producción de yacimientos y la construcción civil. La instrumentación avanzada con medición precisa de las propiedades mecánicas permite mejorar las piezas y los procedimientos en estas industrias. El éxito de los procedimientos de control de calidad está garantizado por la comprensión de la mecánica de las rocas a microescala.
La microindentación es una herramienta crucial utilizada para los estudios relacionados con la mecánica de las rocas. Estas técnicas hacen avanzar las técnicas de excavación al proporcionar una mayor comprensión de las propiedades de la masa rocosa. La microindentación se utiliza para mejorar las cabezas de perforación, lo que mejora los procedimientos de minería. La microindentación se ha utilizado para estudiar la formación de tiza y polvo de los minerales. Los estudios de microindentación pueden incluir la dureza, el módulo de Young, la fluencia, la tensión-deformación, la resistencia a la fractura y la compresión con un solo instrumento.
OBJETIVO DE MEDICIÓN
En esta aplicación, el comprobador mecánico Nanovea mide la dureza Vickers (Hv), el módulo de Young y la resistencia a la fractura de una muestra de roca mineral. La roca se compone de biotita, feldespato y cuarzo, que forman el compuesto estándar del granito. Cada uno de ellos se ensaya por separado.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Esta sección incluye una tabla resumen que compara los principales resultados numéricos de las diferentes muestras, seguida de los listados de resultados completos, que incluyen cada indentación realizada, acompañados de micrografías de la indentación, cuando están disponibles. Estos resultados completos presentan los valores medidos de dureza y módulo de Young como la profundidad de penetración (Δd) con sus medias y desviaciones estándar. Hay que tener en cuenta que pueden producirse grandes variaciones en los resultados en el caso de que la rugosidad de la superficie esté en el mismo rango de tamaño que la indentación.
Tabla resumen de los principales resultados numéricos para la dureza y la resistencia a la fractura
CONCLUSIÓN
El probador mecánico Nanovea demuestra la reproducibilidad y los resultados precisos de la indentación en la superficie dura de la roca mineral. La dureza y el módulo de Young de cada material que forma el granito se midieron directamente a partir de las curvas de profundidad frente a la carga. La superficie rugosa supuso la realización de pruebas con cargas más elevadas que podrían haber provocado microfisuras. La microfisuración explicaría algunas de las variaciones observadas en las mediciones. Las grietas no eran perceptibles a través de la observación estándar por microscopía debido a la superficie rugosa de la muestra. Por lo tanto, no es posible calcular las cifras tradicionales de resistencia a la fractura que requieren mediciones de la longitud de las grietas. En su lugar, utilizamos el sistema para detectar la iniciación de grietas a través de las dislocaciones en las curvas de profundidad frente a la carga mientras se incrementan las cargas.
Las cargas umbrales de fractura se registraron en las cargas en las que se produjeron los fallos. A diferencia de los ensayos tradicionales de resistencia a la fractura, que se limitan a medir la longitud de la grieta, se obtiene una carga en la que comienza la fractura umbral. Además, el entorno controlado y estrechamente vigilado permite la medición de la dureza para utilizarla como valor cuantitativo para comparar una variedad de muestras.
