Resumen

Algunas aleaciones Fe-C presentan una excelente combinación de tenacidad y resistencia mecánica, asociada a los productos de la reacción bainıtica, que las hace útiles en la fabricación de componentes de máquinas sometidos a altos esfuerzos. Sin embargo, en nuestro medio el conocimiento de esta transformación es reducido; esto hace difícil la competitividad del sector metalmecánica en la economía globalizada. En este trabajo se hace un compendio de los conceptos básicos de la reacción bainıtica, que va más allá de los textos clásicos de transformaciones de fases metálicas y considerando los últimos avances que se han realizado en su estudio. Además, se analizan los factores más importantes de la bainita tanto en aceros como en fundiciones nodulares. Se discuten los mecanismos de transformación, la cinética de reacción, las características microestructurales y las propiedades mecánicas. El Objetivo del trabajo es difundir las nociones y técnicas requeridas para la implementación de esta transformación de fase, buscando promover el desarrollo de productos bainıticos.

Introducción

Los aceros y las fundiciones nodulares, en estado bainítico, son familias de aleaciones Fe-C que permiten obtener una amplia gama de propiedades mecánicas. Este hecho ha incentivado el estudio de la reacción bainítica y sus aplicaciones dirigidas a la sustitución de aceros altamente aleados para la fabricación de componentes de maquinaria en los que se requiere alta resistencia a la tracción y capacidad de absorber energía de impacto [1]. Adicionalmente, las microestructuras bainíticas han encontrado aplicación en sistemas donde se requiere resistencia al desgaste, ya sea asociado a fenómenos de rodadura y deslizamiento, como es el caso del contacto rueda-riel [2], o a desgaste abrasivo, como el presente en la industria de beneficio de minerales.

Los aceros de construcción de maquinaria convencionales utilizados en estado bainítico no han tenido éxito debido a la presencia de partículas de cementita en la microestructura. Su capacidad de absorber energía durante el impacto es inferior a la encontrada en los aceros templados y revenidos de composición semejante. La adición de Silicio (Si) a estas aleaciones cambió el panorama. Este elemento evita la formación de carburos y enriquece la austenita en carbono, produciéndose una microestructura formada por láminas de bainita que contienen austenita retenida entre ellas. Aunque la tenacidad del material se incrementa, aparece un problema asociado a la inestabilidad de la austenita retenida, cuando ésta aparece en bloques (islas) dentro de la matriz bainítica; estas regiones sometidas a impacto transforman en martensita de alto carbono que fragilizan el material. Por lo anterior, el éxito de los aceros al Si está determinado por el estricto control de la composición química y tratamiento térmico para evitar la formación de ese constituyente.

• Materias:Propiedades mecánicas Minerales de hierro Aleaciones Metales
• Subjects:Mechanical properties Iron ores Alloys Metals
• Palabras claves:Bainita; Fundición nodular austemperada; Austenita retenida; Fenómeno de reacción incompleta.
• Keywords:Bainite; Austempering ductile iron; Retained austenite; Incomplete reaction phenomenon