Tesis de doctorado

Fundiciones vermiculares y esferoidales austemperizadas: estudio fisicoquímico de la cinética de la transformación y estabilidad de la microestructura a muy bajas temperaturas

Resumen

La amplia variedad de propiedades físicas y mecánicas de las Fundiciones de Hierro han hecho que estos materiales sean usados en una gran variedad de aplicaciones industriales. La más destacada ha sido la FE, ya que debido a sus interesantes propiedades mecánicas, sumadas a su bajo costo de producción comparado con algunos aceros, ha promovido el crecimiento sostenido de su producción en el mundo. En este contexto, el interés tecnológico por las ADI ha sido creciente, lo que ha impulsado la fabricación de piezas para diversas industrias. En el caso de las FV, en los últimos años ha existido un marcado interés en este material para la producción de piezas destinadas a la industria automotriz, abriéndose de este modo un importante campo para el empleo de piezas austemperizadas. Dada la importancia que ha cobrado el austemperizado a nivel mundial, se ha considerado que el estudio de la influencia que ejercen las variables operativas de este tratamiento térmico (composición química, temperaturas y tiempos de austenizado y austemperizado) sobre la cinética de la transformación, posee una relevante importancia tecnológica, ya que conduce a establecer los parámetros operativos más adecuados para obtener microestructuras que permitan lograr las mejores propiedades mecánicas en una determinada pieza. La cinética de las transformaciones en el austemperizado, así como la influencia que los distintos aleantes ejercen sobre ella, han sido estudiadas sobre la base de mediciones experimentales de la evolución del porcentaje de austenita retenida, la concentración de carbono y la variación de dureza. Sin embargo son muy escasos los estudios realizados tendientes a determinar valores de parámetros cinéticos, tales como la constante de velocidad de reacción. Por otra parte, los procesos de producción actuales de las fundiciones de hierro contemplan el uso de chatarra de acero y retornos de fundición, por lo que el Mn se encuentra siempre presente en variados porcentajes. Por este motivo, resulta de interés determinar la influencia que este elemento ejerce sobre la cinética de la transformación. Al mismo tiempo, los efectos de la morfología del grafito sobre la cinética del austemperizado no han sido estudiados exhaustivamente, encontrándose en la bibliografía consultada escasos datos referidos a los parámetros cinéticos que gobiernan la transformación. También es importante destacar que la ampliación del campo de aplicaciones de las ADI, ha abierto la necesidad de estudiar la estabilidad de la estructura ausferrítica a temperaturas sub-cero, ya que la información disponible es insuficiente y contradictoria. Esto obedece a que en muchas aplicaciones industriales es necesario combinar alta resistencia mecánica con alta ductilidad y tenacidad, y la eventual transformación de la austenita retenida a martensita puede producir un notable cambio en las propiedades mecánicas del material.

Palabras clave
Fundiciones
Termodinámica
Cinética
Hierro
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