Tensile tests on stainless steels in temperature range 800 to 1200°C

Ensayos de tracción en aceros inoxidables a temperaturas comprendidas entre 800 y 1200°C

En diferentes aceros inoxidables austeníticos se realizaron ensayos de tracción en el intervalo de temperaturas de trabajo en caliente de 800 a 1200ºC. Se establecieron los efectos de la ferrita δ en la recristalización, de la fase σ en la deformabilidad y el efecto de la temperatura en la recuperación, la recristalización y el crecimiento de grano.

INTRODUCCIÓN

En condiciones reales, los aceros inoxidables austeníticos solidifican en desequilibrio y se forma una microestructura bifásica de austenita y ferrita δ [1]. El objetivo de este trabajo fue investigar el comportamiento de ambas fases en el ensayo de tracción, especialmente averiguar una eventual diferencia en la relajación de la energía de deformación y el efecto de la microestructura bifásica en la trabajabilidad. Para alcanzar estos objetivos, era necesario determinar también el efecto de la temperatura y el tiempo de recocido sobre la participación y la forma de ambas fases en la microestructura. Para el trabajo experimental se utilizaron los aceros industriales AISI 316L, SS2343, X2CrNiMo 17-12-3 y X2CrNiMo 18-14-3. Estos aceros tienen por composición química prescrita un contenido similar de elementos básicos y f.i. los cuatro aceros tienen un contenido de cromo en el rango de 16,5 % a 18 %, níquel de 10 % y 13 % en molibdeno entre 2 % y 3 %.

EXAMEN

La composición química de los aceros investigados se muestra en la tabla 1 y se encuentra en todos los casos en el rango prescrito. Las probetas de ensayo se cortaron de chapas laminadas en caliente. Todos los aceros tienen un bajo contenido en carbono y no se les han añadido elementos fuertemente ligantes del carbono y el nitrógeno, como el titanio y el niobio. En la tabla se añaden también los equivalentes de cromo y níquel calculados según las ecuaciones 1 y 2 en peso. %:

Cr_eq. = (Cr) + 2(Si) + 1,5(Mo) + 5(V) + 5,5(Al) 1,75(Nb) + 1,5(Ti) + 0,75(W) (1)

Ni_eq. = (Ni) + (Co) + 0,5(Mn) + 0,3(Cu) + 25(N) + 30(C) (2)

propuesto en las referencias 2.

Los ensayos se realizaron en el intervalo de temperaturas de 800 °C a 1200 °C con una velocidad del cabezal transversal de 5 mm/min. y registro informático de la fuerza y la extensión. La velocidad de calentamiento hasta la temperatura de ensayo fue de 600 ^cC/h y el tiempo de mantenimiento previo a los ensayos fue de 20 min. Las probetas para los exámenes metalográficos se cortaron de la zona de alargamiento uniforme y de la zona de reducción de área de las probetas de tracción. El examen se realizó con un microscopio óptico y un microscopio SE.