Desarrollo de aceros fundidos para ser tratados térmicamente mediante carbo-austemperado

Abstract

RESUMEN El carbo-austemperado es un tratamiento térmico mediante el cual la superficie de un acero de bajo carbono se carbura y luego durante el enfriamiento, se somete a un ciclo isotérmico con el objetivo de favorecer la formación de estructuras bainíticas en la capa carburada. En esta investigación se diseñaron dos aceros de bajo carbono susceptibles a ser carburados, los cuales se denominaron como A1 y A2. Como parte de la puesta a punto del tratamiento de carbo-austemperado, se establecieron las condiciones óptimas de los ciclos térmicos de homogenización, austenización y austemperado. Los aceros desarrollados se caracterizaron en cada una de las etapas mediante espectrometría de emisión óptica (EEO), microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y ensayo de microdureza Vickers (HV). Los resultados obtenidos permiten entender la influencia de la composición química sobre el control de las microestructuras obtenidas después del ciclo de transformación isotérmica, ya que, con frecuencia, la elaboración a nivel industrial del acero involucra transformaciones en enfriamiento continuo y solo mediante un balance entre los efectos producidos por un adecuado tratamiento térmico, se obtienen resultados óptimos en la microestructura y las propiedades mecánicas derivadas de esta. Palabras clave: Carbo-austemperado, transformación bainítica, aceros bajo carbono. ABSTRACT Carbo-austempering is a heat treatment in which the surface of a steel is carburized and then quenched and hold at a temperature above the martensite start temperature, Ms, to obtain a bainitic structure in the carburized layer. In this research, two low carbon steels susceptible to carburizing were designed, the steels were named as A1 and A2. As part of the implementation of the carbo-austempering process, the optimal conditions for homogenization, austenization and austempering were established. The developed steels were characterized in each of the stages by optical emission spectrometry (OES), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Vickers microhardness test (HV). The results allow to understand the influence of chemistry on the control of the microstructures after the isothermal transformation, since often at an industrial level the fabrication of these kind of steels involves continuous cooling transformations and only by means of a correct balance with the heat treatment parameters, optimal microstructures and mechanical properties can be achieved.