Effects of heat treatment on the properties of low carbon steel 19MnB4 for screws

Efectos del tratamiento térmico en las propiedades del acero bajo en carbono 19MnB4 para tornillos

En este trabajo se da la investigación llevada a cabo en los tornillos de calidad especificados que tenían diferentes propiedades mecánicas después de la finalización del mismo tratamiento térmico. Los resultados del análisis químico y metalográfico y pruebas de dureza indicaron las deficiencias que se pueden corregir en el curso de la producción y el tratamiento térmico de los productos terminados - tornillos.

INTRODUCCIÓN

Los aceros para la fabricación de tornillos, tuercas y remaches pueden ser aceros con bajo contenido en carbono de hasta 0,20 % C, aceros al carbono de 0,20 a 0,50 % C y aceros de baja aleación (Cr, V, Mo) para temple y revenido [1, 2].

Las propiedades garantizadas de los aceros al carbono para tornillos, tuercas y remaches están prescritas por normas (como la DIN 17111). En función del método de producción, estos aceros se dividen por el nivel de calidad en tres grupos con tipos de acero y calidad definidos con precisión [1].

La selección adecuada del tipo de acero para tornillos puede realizarse si se conoce el valor aproximado de las características de resistencia mediante la denominada clase de resistencia.

En este trabajo se investigaron las características de los tornillos obtenidos a partir del acero etiquetado 19MnB5 después del tratamiento térmico - endurecimiento. A partir de este acero se fabricaron tornillos etiquetados como M 16x165 de acuerdo con la norma DIN o ISO 931/8.8 4014. Se trata de tornillos hexagonales para piezas importantes de la construcción de maquinaria.

El acero con la etiqueta mencionada es un acero de grano fino microaleado con boro. El boro se añade a los aceros no aleados y de baja aleación para aumentar la dureza y la templabilidad [3].

Los aceros con boro se utilizan como aceros estructurales de alta calidad destinados al tratamiento térmico, aceros de temple y aceros para el trabajo en frío, como los aceros para tornillos.

El efecto básico del boro en las propiedades del acero es el aumento de la templabilidad, lo que resulta evidente ya a una concentración muy baja, del orden del 0,0010 % B. Incluso una cantidad relativamente pequeña de boro produce el mismo efecto de aumento de la templabilidad que otros elementos más caros que deben añadirse en cantidades mucho mayores [4].

Según las investigaciones, no hay diferencia en la dureza de la superficie entre el acero con boro y el acero sin boro. La dureza de la superficie del acero templado no está determinada por el boro, sino por el estado estructural martensítico influido por el contenido de carbono. El efecto del boro en el aumento de la dureza es esencial justo debajo de la superficie [3].