Estudio de la evolución microestructural del acero AISI A2 sometido a tratamientos isotérmicos de austemperado y Q&P

Jheison Andrés Tobón Aguirre; Claudia Patricia Serna Giraldo; Oscar Eduardo Ríos Diez

doi:10.17533/udea.rcm.342066

Autores/as

Jheison Andrés Tobón Aguirre Universidad de Antioquia
Claudia Patricia Serna Giraldo Universidad de Antioquia
Oscar Eduardo Ríos Diez Universidad de Antioquia

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.rcm.342066

Palabras clave:

aceros de herramienta, bainita, austemperado, quenching & partitioning

Resumen

El acero AISI A2 es ampliamente utilizado en aplicaciones de deformación en frío, donde debido al contenido de elementos aleantes, después de templado y revenido presenta una microestructura martensítica rica en carburos que le confieren una muy buena resistencia al desgaste. Poder conservar esta resistencia al desgaste y al mismo tiempo mejorar la tenacidad a la fractura, es el escenario ideal para estos materiales, principalmente en aplicaciones donde la deformación en frío se genera por impacto. Con la aplicación de tratamientos isotérmicos de baja temperatura como el Austemperado y el Quenching and Partitioning (Q&P) se busca la obtención de microestructuras más tenaces y de igual resistencia. Para evaluar la respuesta microestructural del acero AISI A2 a estos tratamientos isotérmicos, se determinó una temperatura de austenización de 950 ºC, para conservar tamaño de grano austenítico y de carburos primarios en un nivel adecuado. Posteriormente se realizaron tratamientos de austemperado a 300 ºC durante 1, 2 y 3 horas y de Q&P, en los cuales se realizó enfriamiento en baño de sales hasta 170 ºC y 150 ºC, con sostenimiento durante 5 minutos, para luego llevarlos a 300 ºC en baño de sales, durante 1, 2 y 3 horas. Se realizó la caracterización microestructural mediante microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (MEB) y difracción de rayos X (DRX). Se hicieron mediciones de dureza. Los resultados fueron comparados con los obtenidos en tratamiento de temple y revenido convencional.

|Resumen

= 402 veces | PDF

= 617 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Jheison Andrés Tobón Aguirre, Universidad de Antioquia

Grupo de Investigaciones Pirometalúrgicas y de Materiales (GIPIMME), Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.

Claudia Patricia Serna Giraldo, Universidad de Antioquia

Coordinadora Grupo de Investigaciones Pirometalúrgicas y de Materiales (GIPIMME), Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.

Oscar Eduardo Ríos Diez, Universidad de Antioquia

Estudiante de Doctorado, Grupo de Investigaciones Pirometalúrgicas y de Materiales (GIPIMME), Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.

Citas

Roberts G, Krauss G, and Kennedy R. Tool Steels 5th edition. ASM Handbook. ASM International. 1998; 121.

Gao, G., Zhang, H., Gui, X., et al., “Enhanced ductility and toughness in an ultrahigh-strength Mn – Si – Cr – C steel : The great potential of ultrafine filmy retained austenite”, Acta Materialia, 76, 425–433, 2014.

Krauss G. Steels: Processing, structure and performance, ASM International, 2005.

Vatavuk, J., Totten, G. E., Nucci, J. E., et al., “Comparative Impact Behavior of High-C Steel After Conventional Quenching, Tempering, and Austempering”, Materials Performance and Characterization, 5(1), 2016.

Santigopal S., Pinaki B., Sushil G.,et al., “Formation of Bainite Below the Ms Temperature: Kinetics and Crystallography”, Acta Materialia 105. P 390-403, 2016.

Speer J.G. “Phase Transformation in quenched and partitioning steels” in: Phase transformation in steels vol 2. Cap 9 . Woodhead Publishing Limited, p 247-270, 2012.

Mattavelli D., Cislaghi L., Rosso M., et al., “Austempering effect on structure properties and performance of hot-work tool steel”, Journal of microstructure and material properties Vol 3, 2008.

Celada-Casero C., Kwakernaak C., Sietsma J., et al., “The influence of the austenite grain size on the microstructural development during quenching and partitioning processing of a low-carbon steel”, Materials and Design 178, 2019.

Chen S., Wang G., Liu C., et al., “Correlation of Isotermal Bainite Transformation and Austenite Stability in Q&P Steels”, Journal of Iron and Steel Research 24, 2017.

Koistinen D.P, Marburger R.E. A general equation prescribing the extent of the austenite-martensite transformation in pure iron-carbon alloys and plain carbon steels. Acta Metallurgica. 1959, 7, 59–60.

Smanio, V., Sourmail, T. “Effect of partial martensite transformation on bainite reaction kinetics in different 1% steels”. Solid State Phenom., vol. 172–174, pp. 821–826, 2011.

Van Bohemen, S.; Santofimia, M.; Sietsma, J. “Experimental evidence for bainite formation below Ms in Fe-0.66C”. Scr. Mater., vol. 58, pp. 488–491, 2008.

Samanta, S.; Biswas, P.; Giri, S.; Brat, S.; Kundu, S. “Formation of bainite below the Ms temperature: Kinetics and crystallography. Acta Mater., vol. 105, pp. 390–403, 2016.