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Efecto del Granallado y Nitruración en la Tenacidad y Resistencia al Desgaste Abrasivo de Aceros Metalúrgicos en Polvo Altamente Aleados con Vanadio

Autores: González-Pociño, Alejandro; García-García, María A.; Alvarez-Antolin, Florentino; Segurado-Frutos, E.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Acero
Nitruración
Carburos
Tenacidad al impacto
Resistencia al desgaste
Granallado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 5

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El acero Böhler K390 se utiliza para herramientas de trabajo en frío, con un 9% de V, fabricado mediante metalurgia de polvos. En este trabajo, se ha estudiado el efecto de los tratamientos superficiales de granallado y nitruración en la resistencia al desgaste y la tenacidad al impacto de este tipo de acero. Para ello, se llevaron a cabo cambios previos en varios factores de procesamiento térmico relacionados con el temple y el revenido. Los resultados permiten un aumento en la dureza, la tenacidad al impacto y la resistencia al desgaste abrasivo de estos aceros. Se sugiere un tratamiento de austenización a 1100 grados C con enfriamiento al aire y 3 procesos de revenido a 550 grados C. Estas condiciones fomentan un menor porcentaje en peso de austenita retenida, hasta un 3%, un mayor porcentaje de carburo, hasta un 15-16% en peso, y una mayor tenacidad al impacto sin muesca, de más de 40 J/cm2. Si este tratamiento se combina con una nitruración iónica adicional, se alcanza el nivel máximo de resistencia al desgaste abrasivo. El único tipo de carburo presente en la microestructura es el tipo MC. La mayor parte del contenido de V, Cr y Mo se encuentra en dichos carburo. El Co y el W tienden a permanecer en solución sólida en el constituyente de la matriz. Tanto el tratamiento de granallado como la nitruración iónica ofrecen un aumento considerable en la dureza, con valores de hasta 1500-1600 HV. Sin embargo, se ha confirmado que el granallado no ofrece ninguna mejora en la resistencia al desgaste abrasivo. Tal resistencia solo puede mejorarse considerablemente mediante la aplicación de un tratamiento de nitruración iónica. El grosor de la capa nitrurada fluctúa entre 150 y 175 um. Los carburo se ven afectados por la nitruración, alcanzando niveles que son superiores al 10% atómico, a una profundidad intermedia de la capa nitrurada. Estos valores son más altos en el constituyente de la matriz, ya que son incluso superiores al 20% atómico en N.

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