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Justificación del proyecto
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Según cifras del Instituto Peruano de Economía (IPE), el aporte de la minería en el Perú al producto bruto interno (PBI) es del 10%, aparte de la entrada de divisas e ingresos fiscales por impuestos, creación de puestos de trabajo directos e indirectos, y generación de un potencial de desarrollo de diferentes actividades económicas. La minería actual emplea tecnología de punta en sus diversos procesos de explotación y procesamiento de minerales para enfrentar los desafíos de tener una producción más eficiente, con aumento de la productividad, con estándares de seguridad laboral y medioambiental más elevados, y ahorro de costos en mantenimiento y consumo de energía. En ese sentido el rol que tiene la I+D+i se vuelve muy importante para generar el soporte científico-tecnológico, que requiere la minería. Las universidades son los principales centros llamados a asumir la función de proveer soluciones que se deriven de la investigación y que estas puedan ser transferibles y absorbibles tecnológicamente a la industria minera. Sin embargo, esa función no se viene cumpliendo a la altura de lo requerido. Esto se evidencia, por la poca literatura especializada que se genera (publicaciones científicas) relacionada a temas de ingeniería, así como el escaso número de recurso humano especializado y dedicado principalmente a las líneas de investigación relacionadas. La UNSA cuenta con un centro de producción adscrito a la escuela de Ingeniería Metalúrgica, de fundiciones de hierro, aluminio y bronce con un recurso humano de mucha experiencia y estudio de los materiales obtenidos. Sin embargo, no se cuenta con una oferta de productos y servicios tecnológicos especializados para empresas e industrias. Se requiere que las unidades de investigación de las escuelas de ingenierías desarrollen investigaciones de manera sostenible para fortalecer las líneas de investigación, que permitan captar y formar nuevo recurso humano especializado. Por otra parte, como se mencionó, la minería necesita hacer eficiente cada vez más su producción, reduciendo el consumo de recursos materiales y energéticos como, por ejemplo, es el caso de la etapa de conminución, donde el consumo de los medios de molienda, fabricados principalmente a partir de acero, impacta significativamente en los costos del proceso. En un contexto mundial, diferentes aleaciones a partir de fundición blanca han encontrado aplicación en la minería y procesamiento de minerales por sus notables propiedades de resistencia al desgaste. La razón principal de la excelente resistencia al desgaste se debe a la presencia de carburos eutécticos duros, tipo M7C3. Sin embargo, las fundiciones blancas, que tienen siempre un contenido importante de cromo, tienen en la tenacidad un factor limitante para su aplicación como alternativa frente al acero en aplicaciones de alto desgaste. Por tanto, se tiene la oportunidad de desarrollar materiales basados en aleaciones de fundición blanca para aplicaciones en la minería, mejorando la tenacidad sin reducir su resistencia al desgaste, inclusive también mejorarla, con lo cual puedan ser competitivos con los materiales convencionales de acero, considerando mejores ratios de calidad-precio.
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Resultados esperados del proyecto
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Los resultados que se esperan de la investigación son:
Identificación de las microestructuras tipificas de las fundiciones blancas que perjudican la tenacidad formadas durante el tratamiento térmico. Relación de la tenacidad, dureza y desgaste con las microestructuras. Además se determinará la resistencia al desgaste en función de la presencia de carburos eutécticos duros, tipo M7C3.
Así mismo, con el financiamiento se logrará:
- 02 artículos publicados en revistas indizadas en la base Scopus o Web of Science (un artículo publicado por el Investigador Principal y su equipo de co-investigadores y 01 artículo publicado por los investigadores junior).
- 02 Ponencias realizadas internacionalmente para difundir los resultados de la investigación
- 01 Profesional Titulado con la opción tesis formato artículo
- 02 Profesionales de la UNSA capacitados (pasantías, cursos talleres)
- 01 Solicitud de PI (patente industrial, modelo de utilidad, diseño industrial, derecho de autor / OBTENTOR, registro de marca o varietal).
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Impactos esperados
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Los resultados del presente proyecto de investigación, encuentra su utilidad y aporte para las empresas mineras de la región ya que en sus procesos productivos emplean bolas de hierro fundido para molienda de minerales. Descubrir y dar mejoras en la resistencia a la tenacidad y desgaste de estas fundiciones beneficiara de gran manera la producción de las empresas mineras.
Impacto socio-económico:
Los materiales a desarrollar serán de interés de nuevos centros de manufacturas de productos de aleación metálica que atienden la alta y creciente demanda de un sector tan importante como el minero por su alto impacto en la economía de la región y del país en general, con lo cual también se contribuiría a mejorar la competitividad industrial nacional en base a la innovación y calidad de materiales.
Impacto científico:
El desarrollo del proyecto puede permitir obtener una mejor comprensión de los mecanismos que controlan las propiedades de tenacidad de impacto de las fundiciones blancas mediante la examinación y estudio de las fases microestructurales aplicando diversas técnicas de caracterización.
Impacto tecnológico:
Nuestro proyecto pretende propiciar la creación de un laboratorio con personal altamente especializado, con capacidad de desarrollar aleaciones novedosas y/o especiales con aplicaciones específicas según los requerimientos de la industria, especialmente minera.
Impacto ambiental:
Los nuevos materiales contribuirán a obtener menores consumos de energía y recursos materiales por parte de los procesos donde serán aplicados. Por ejemplo, en los procesos de conminución (chancado, molienda) y otras áreas, se obtendría menor consumo de bolas de molienda y mejor eficiencia energética.
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