ESTUDIO DE LA PRECIPITACIÓN DE FASES POR ANÁLISIS TÉRMICO EN ACEROS MICROALEADOS AL Cr.

Abstract

Mediante la aplicación de las técnicas de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Termogravimetría (TG), Resistividad Eléctrica (RE), Microscopía Óptica (MO), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Espectroscopia de Rayos X por dispersión en la energía (EDS), se realizó un estudio de la precipitación de fases, en tres tipos de aceros microaleados de bajo contenido en carbono. La cinética de transformación no isotérmica fue seguida en estado normalizado y en muestras sometidas a tratamiento térmico de puesta en solución a 1100ºC durante 30, 60 y 120 minutos seguida de un temple en agua a 20ºC. Finalizado este procedimiento fueron calentadas a razón fija de calentamiento de 5, 10, 20 y 40ºC/min para las corridas de DSC y TG simultáneamente. Las curvas de DSC para muestras en estado normalizado presentan una variación del flujo de calor con una transformación endotérmica en la vecindad de 733ºC para la muestra M1 y de 743ºC para las muestras M2 y M3 respectivamente. El tratamiento de puesta en solución genera en cada una de las muestras estudiadas la aparición de una segunda transformación endotérmica. Los picos de transformación luego de dos horas en puesta de solución se ubican en un intervalo de temperatura comprendidos entre 748ºC-756ºC, para el primero y 879ºC-884ºC para el segundo en el acero M1. Con respecto a los aceros M2 y M3, el primer pico comprende un intervalo común ubicado entre 742ºC-749ºC, no así para el segundo el cual, se ubica en la vecindad de 876ºC-880ºC para M2 y 872ºC-876ºC para M3. Un segundo tratamiento térmico de recocido en los aceros, se efectuó a las temperaturas de 750ºC y 880ºC para M1, 743ºC y 873ºC para M2 y M3 cercanas a los picos y después de haber sido tratados éstos a la temperatura de austenización de 1100ºC por 120 minutos. A partir de los resultados obtenidos se determinó la fracción transformada asociada y se estimó los valores de las energías de activación relacionadas con los distinto proceso de transformación, las cuales fueron calculadas mediante la relación Kissinger y por el método de iso-conversión no isotérmico con N=2, resultando entre 21,64 Kcal/mol y 22,72 Kcal/mol para el primer proceso endotérmico y entre 25,73 Kcal/mol y 26,10 Kcal/mol para el segundo proceso endotérmico, respectivamente. Por otra parte, las curvas TG evidencian una variación en las masas de los aceros con el aumento de la temperatura, particularmente ocurre una ganancia de masa, a partir de la primera transformación de fase, con valores comprendidos entre 0,04 mg y 1,84 mg correspondiendo este valor al acero M1 re-envejecido a 750ºC y siendo 20ºC/min, la razón de calentamiento en la cual se obtiene la mayor ganancia de masa para los tres aceros en estados normalizados y en diferentes condiciones de tratamiento. La resistividad eléctrica en los aceros fue determinada en condición de normalizado y tratados térmicamente cada 15 minutos hasta 120 minutos a la temperatura de puesta en solución de 1100ºC. La resistividad presenta una disminución atribuida posiblemente a la dilución de los carburos en la matriz de austenita y al reacomodo en la red de las vacancias y de los estados intersticiales. Igualmente se hizo el estudio de resistividad eléctrica en muestras austenizadas a 1100ºC durante 120 minutos y re-envejecidas a las temperaturas de 740ºC, 755ºC, 770ºC, 870ºC, 885ºC y 900ºC. La evolución de las muestras durante los diferentes tratamientos realizados fue seguida por microscopía óptica y electrónica de barrido, reflejando así el estado micro estructural de las mismas para cada condición. Las muestras en estado normalizado mostraron una microestructura ferrítico-perlítica y las tratadas térmicamente una microestructura martensítica.