Determination of solidus and liquidus temperatures for S34MnV steel grade by thermal analysis and calculations

Determinación de las temperaturas de solidus y liquidus del grado de acero S34MnV mediante análisis térmico y cálculos

El artículo está dedicado a la comparación de los resultados en el marco de las temperaturas solidus y liquidus obtenidos por métodos termoanalíticos con las fórmulas de base empírica generalmente utilizadas y el software termo dinámico Computherm. Se llevaron a cabo una serie de mediciones de análisis térmico de las transformaciones de fase a alta temperatura del acero real (S34MnV) en condiciones de dos dispositivos analíticos (Netzsch STA 449 F3 Jupiter; Setaram Multi High Temperature Calorimeter (MHTC)). Se utilizaron dos métodos termoanalíticos (DSC y Análisis Térmico Directo). Se utilizaron muestras de distinto peso (2,6 g; 23 g). Se determinaron y compararon las temperaturas de liquidus y solidus para condiciones próximas al equilibrio durante el calentamiento (DSC: 1 °C/min; 2 °C/min) y durante el enfriamiento (Análisis Térmico Directo: 1 °C/min). A continuación, se discute sobre los diferentes valores obtenidos mediante experimentos y cálculos empíricos.

INTRODUCCIÓN

Los métodos de estudio de los procesos metalúrgicos se basan también en el conocimiento de las propiedades termodinámicas de los materiales que se dan en un determinado nudo tecnológico. El conocimiento de las temperaturas de solidus y liquidus de los aceros estudiados es uno de los factores más importantes, sobre todo cuando se trata de los procesos que intervienen en la colada y la solidificación. Estas temperaturas son parámetros críticos para el ajuste adecuado de los modelos (físicos o numéricos) o en la fase final de la investigación aplicada del proceso real. Afectan significativamente a la calidad final del acero fundido (palanquillas o lingotes).

Por lo tanto, este artículo está dedicado a la discusión de los resultados obtenidos durante la utilización de métodos de análisis térmico dinámico [1, 2] para identificar las temperaturas de solidus y liquidus de un grado de acero seleccionado. En general, no es tan fácil identificar las transformaciones de fase que se producen en sistemas multicomponentes como los aceros [3-5].

MÉTODOS DE ANÁLISIS TÉRMICO Y MUESTRAS DE ACERO

En la Facultad de Metalurgia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Técnica VŠB de Ostrava (República Checa) se creó un nuevo Laboratorio de Modelización de Procesos en las Fases Líquida y Sólida en el marco del proyecto RMSTC.