“Influencia de Temperatura de Bainitizado en Fundición Gris Perlítica sobre Resistencia a Tracción, Ductilidad, Dureza, Resistencia al Impacto y Microestructura”

Abstract

En el presente estudio se evaluó cómo afecta la temperatura de bainitizado en la fundición gris perlítica sobre las propiedades de resistencia a la tracción (MPa), ductilidad (% elongación), dureza (HB), resistencia al impacto (J), y microestructura, cuando es tratada térmicamente mediante austempering. Las propiedades mecánicas fueron evaluadas usando técnicas y métodos estandarizados, y utilizando probetas normalizadas; en ese sentido, se emplearon las normas: ASTM E-8, ASTM E-10 y ASTM E-23 98, para los ensayos de resistencia a la tracción, dureza y resistencia al impacto, respectivamente. Donde el rango de temperaturas de bainitizado seleccionado para la investigación fue de 250, 300, 350, 400, 450 y 500ºC con un tiempo de permanencia de 3 horas. Los resultados obtenidos mostraron que la temperatura de bainitizado óptimo, dentro del tratamiento térmico de austempering, en donde se obtienen mejores valores de dureza y resistencia a la tracción fue a 250ºC, aquí se promueve la transformación completa de una estructura austenítica una bainítica más fina, favoreciendo la estabilidad dimensional lo que beneficia a las propiedades mecánicas mencionadas. Mientras que, para la ductilidad y resistencia al impacto, el valor óptimo de temperatura de bainitizado fue de 400°C debido a la presencia de una estructura bainítica más gruesa y a la mayor cantidad de austenita retenida que provoca cambios dimensionales indeseables en servicio. Además, conforme se incrementa la temperatura de bainitizado, el grafito (dispuesto a manera de hojuelas) es más basto debido al aporte de carbono mediante difusión, por parte de la fase austenita, dándole un efecto de entalla y actuando como concentradores de tensiones. Los valores obtenidos fueron contrastados utilizando análisis de varianza estadístico a 95% de confiabilidad, lo cual demuestra certidumbre en el estudio realizado.

In the present study evaluated how the bainitization temperature in pearlitic gray cast iron affects the properties of tensile strength (MPa), ductility (% elongation), hardness (HB), impact resistance (J), and microstructure, when heat treated by austempering. The mechanical properties were evaluated using standardized techniques and methods, and using standardized specimens; In this sense, the standards: ASTM E-8, ASTM E-10 and ASTM E23-98 were used for tensile strength, hardness and impact resistance tests, respectively. Where the range of bainitizing temperatures selected for the investigation was 250, 300, 350, 400, 450 and 500ºC with a residence time of 3 hours. The results obtained showed that the optimal bainizing temperature, within the austempering heat treatment, where better values of hardness and tensile strength are obtained, was 250ºC, here the complete transformation of an austenitic structure into a finer bainitic one is promoted. concentrators. favoring dimensional stability which benefits the mentioned mechanical properties. While, for ductility and impact resistance, the optimal bainitization temperature value was 400°C due to the presence of a thicker bainitic structure and the greater amount of retained austenite that causes undesirable dimensional changes in service. Furthermore, as the bainitization temperature increases, the graphite (arranged as flakes) is coarser due to the contribution of carbon through diffusion by the austenite phase, giving it a notched effect and acting as stress The values obtained were contrasted using statistical analysis of variance at 95% reliability, which demonstrates certainty in the study carried out.