Efecto del forjado rotativo en la microestructura y propiedades del acero inoxidable austenítico Cr-Ni-Ti
Autores: Rybalchenko, Olga; Torganchuk, Vladimir; Rybalchenko, Georgy; Martynenko, Natalia; Lukyanova, Elena; Tokar, Alexey; Prosvirnin, Dmitry; Yusupov, Vladimir; Dobatkin, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estudio
Acero inoxidable austenítico Cr-Ni-Ti
Forjado rotativo
Recocido
Microestructura
Propiedades mecánicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se sometió acero inoxidable austenítico Cr-Ni-Ti a un forjado rotativo en varios modos, seguido de un recocido. Se estudió el efecto de las condiciones de procesamiento en la microestructura resultante y, por lo tanto, en las propiedades mecánicas bajo carga estática y cíclica. Después del forjado rotativo, se observó la formación de una estructura predominantemente geminada de grano ultrafino, con elementos estructurales de tamaño entre 100-250 nm en el acero inoxidable Cr-Ni-Ti. La reducción gradual de temperatura durante el forjado rotativo permite la manipulación de las transformaciones de la microestructura, lo que finalmente conduce a las propiedades deseadas del acero. Como resultado, la resistencia a la tracción máxima aumentó de 610 MPa a 1304 MPa cuando la elongación disminuyó del 40% al 10.5%, y el límite de fatiga aumentó de 425 MPa a 700 MPa. El acero Cr-Ni-Ti se refuerza a través de la formación de una estructura de grano ultrafino, el geminado en austenita y la transformación martensítica. El recocido posterior a una temperatura de 475 grados Celsius desencadena la precipitación activa de carburos de TiC de tamaño nanométrico en el acero deformado. Por un lado, la presencia de estos carburo aumenta la resistencia a la tracción hasta 1938 MPa, mientras que por otro lado, ralentiza la propagación de grietas con una ligera disminución en la ductilidad ( = 8%) de la muestra deformada. Al mismo tiempo, el endurecimiento por dispersión no afecta el límite de fatiga del acero.
Descripción
En este estudio, se sometió acero inoxidable austenítico Cr-Ni-Ti a un forjado rotativo en varios modos, seguido de un recocido. Se estudió el efecto de las condiciones de procesamiento en la microestructura resultante y, por lo tanto, en las propiedades mecánicas bajo carga estática y cíclica. Después del forjado rotativo, se observó la formación de una estructura predominantemente geminada de grano ultrafino, con elementos estructurales de tamaño entre 100-250 nm en el acero inoxidable Cr-Ni-Ti. La reducción gradual de temperatura durante el forjado rotativo permite la manipulación de las transformaciones de la microestructura, lo que finalmente conduce a las propiedades deseadas del acero. Como resultado, la resistencia a la tracción máxima aumentó de 610 MPa a 1304 MPa cuando la elongación disminuyó del 40% al 10.5%, y el límite de fatiga aumentó de 425 MPa a 700 MPa. El acero Cr-Ni-Ti se refuerza a través de la formación de una estructura de grano ultrafino, el geminado en austenita y la transformación martensítica. El recocido posterior a una temperatura de 475 grados Celsius desencadena la precipitación activa de carburos de TiC de tamaño nanométrico en el acero deformado. Por un lado, la presencia de estos carburo aumenta la resistencia a la tracción hasta 1938 MPa, mientras que por otro lado, ralentiza la propagación de grietas con una ligera disminución en la ductilidad ( = 8%) de la muestra deformada. Al mismo tiempo, el endurecimiento por dispersión no afecta el límite de fatiga del acero.