Microhardness changes gradient of the duplex stainless steel (DSS) surface layer after dry turning

Gradiente de cambios de microdureza de la capa superficial del acero inoxidable dúplex (DSS) tras el torneado en seco

El artículo presenta el gradiente de cambios de microdureza en función de la distancia a la superficie del material tras el torneado con una cuña provista de un recubrimiento con una capa intermedia cerámica. La investigación comprendió la influencia de la velocidad de corte en la microdureza de la integridad superficial en el mecanizado en seco. El material ensayado fue acero inoxidable dúplex (DSS) con estructura bifásica, ferrítica-austenítica. Las pruebas se han realizado en condiciones de producción durante el mecanizado de piezas para motores eléctricos y bombas de pozos profundos.

INTRODUCCIÓN

Los aceros inoxidables dúplex con doble estructura ferrítica-austenítica se aplican ampliamente en la industria. La buena combinación de sus propiedades mecánicas (alta resistencia y resistencia al agrietamiento), así como la resistencia a la corrosión, hace que este tipo de acero se utilice a menudo en diversas ramas de la industria [1, 2]. Para aprovechar las propiedades de la microestructura bifásica, es necesario examinar la calidad de las superficies mecanizadas. La integridad superficial (IS) es una medida de la calidad de la superficie mecanizada y se interpreta como un conjunto de elementos que describen tanto la estructura de la superficie como la que se encuentra bajo ella [3]. La IS suele definirse en función de las propiedades mecánicas, metalúrgicas, químicas y topológicas de la superficie. Es especialmente importante en la producción de piezas de maquinaria costosas de formas complejas. El proceso de torneado de aceros ferríticousteníticos a altas velocidades de corte genera calor [4] y la temperatura del material mecanizado puede alcanzar la temperatura de transformación. Los valores característicos que describen el temple son: la profundidad de temple, la dureza máxima, el gradiente máximo de dureza y el incremento de dureza [5]. La dureza máxima es la que se produce en la superficie mecanizada. En las proximidades de la superficie del material, normalmente a la profundidad en la que se produjeron las mayores tensiones, se localiza el gradiente máximo de dureza. El endurecimiento como resultado de los grados de deformación de la capa superficial depende del método de fabricación [6-8]. Todos los factores que resultan en el aumento de la fuerza de corte causan el aumento del endurecimiento. El endurecimiento está particularmente influenciado por el radio de redondeo del filo de corte [9]. El aumento del redondeo es el resultado del embotamiento de la cuña, que también provoca un aumento de la rugosidad superficial. Los aceros dúplex Los aceros dúplex bifásicos se consideran un material difícil de mecanizar. Durante el proceso de mecanizado se producen con frecuencia desgaste por acumulación de bordes y cuñas inestables [10]. Esto deteriora la calidad de las superficies mecanizadas y reduce la vida útil del objeto mecanizado. Las mediciones de la microdureza del acero inoxidable son objeto de investigación de muchos científicos [11-15].