Characteristics of low nickel ferritic-austenitic corrosion resistant cast steel

Características del acero de fundición ferrítico-austenítico de bajo contenido en níquel resistente a la corrosión

El artículo presenta los resultados de exámenes microscópicos de acero fundido resistente a la corrosión con contenido reducido de níquel obtenidos en una fundición de prueba con espesor de pared variable. Las investigaciones se llevaron a cabo en estado bruto de fundición y después del tratamiento térmico. Independientemente del espesor de pared de la fundición, el aumento del contenido de manganeso y nitrógeno a aproximadamente 5 % y 2 500 ppm, respectivamente, da lugar a un material con una microestructura bifásica que contiene ferrita en una cantidad de 55,6 ÷ 57,2 % (método magnético) y 52,3 ÷ 55,2 % (método analítico). Según los resultados de los exámenes metalográficos, se observó la eliminación total de la austenita secundaria de la microestructura. Las mediciones de microdureza mostraron valores medios de 352,3 μHV₂₀ y 267 μHV₂₀ para la ferrita de cromo y la austenita, respectivamente.

INTRODUCCIÓN

El nitrógeno se utiliza como adición de aleación en los aceros inoxidables dúplex. Aumenta la estabilidad de la austenita y asegura el crecimiento de la resistencia, mejorando también la resistencia a la corrosión por picaduras, que se caracteriza por un PREN (PREN = % Cr + 3,3 % Mo + 16 % N) [1-5]. El PREN de los aceros inoxidables dúplex que contienen de 0,10 a 0,30 % de N alcanza un valor de 32 ÷ 44 [1, 2]. El alto contenido de nitrógeno en materiales de este tipo está asociado a la elevada solubilidad del nitrógeno en aceros con una elevada adición de cromo. El manganeso es otro elemento que aumenta la solubilidad del nitrógeno en los aceros [1, 3]. En aceros austeníticos resistentes a la corrosión, este elemento, además de estabilizar la austenita, puede mejorar la resistencia a la corrosión en una atmósfera de monóxido de carbono [6]. Por lo tanto, se ha intentado sustituir parcialmente el Ni en los aceros ferríticos-austeníticos de fundición aumentando el contenido de Mn y N. La eliminación completa del níquel del acero de fundición no es rentable y está asociada a una reducción de su tenacidad [1-3].

Considerando el riesgo de formación de defectos de soplado en piezas fundidas de aceros inoxidables dúplex con un contenido elevado de nitrógeno, se realizaron estudios en una pieza fundida de prueba con espesor de pared variable.

MATERIALES Y MÉTODOS

El acero fundido examinado se fundió en un horno de inducción de 30 kg de capacidad.