Evaluación mecánica y microestructural de un acero fundido de bajo carbono tratado isotérmicamente a baja temperatura

Resumen

El tratamiento de carbo-austemperado consiste en someter un acero de bajo carbono a un proceso de carburización y posterior austemperado, de tal forma que se obtiene una capa rica en carbono con el núcleo en la composición nominal del acero. El mejoramiento de la resistencia, la ductilidad y el coeficiente de endurecimiento por deformación del núcleo en aceros carbo-austemperados podría lograrse con una microestructura multifásica. La alta ductilidad está asociada a su matriz ferrítica y por otro lado, la capacidad de la austenita retenida para transformarse en martensita cuando se somete a una tensión/deformación externa, aumenta con el coeficiente de endurecimiento por deformación. La alta resistencia mecánica se deriva de la presencia de las fases de transformación austenítica dentro de la microestructura (bainita y martensita). Este estudio se centra en la obtención de una estructura multifásica en el núcleo de un acero carbo-austemperado (0.3C-1.9Si-0.5Mn-0.9Cr %wt.) y el estudio del efecto de la fracción volumétrica de la ferrita proeutectoide sobre los niveles de resistencia y ductilidad. El acero objeto de estudio fue obtenido mediante un proceso de fundición convencional en un horno de inducción y luego se somete a un ciclo de carburización, las muestras fueron austenizadas y luego transformadas isotérmicamente a 250 °C y 300 °C. Posteriormente, se evaluaron las características microestructurales, sus fases, y mecánicas mediante microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y ensayos de tracción, respectivamente. Los resultados mostraron que las condiciones específicas de la austenización en el rango intercrítico para el núcleo, el tiempo y la temperatura, determinarán la relación microestructura/propiedades a partir de los contenidos austenita/ferrita y de los contenidos de carbono alcanzados en la austenita de alta temperatura.