Influence of austempering heat treatment on mechanical and corrosion properties of ductile iron samples

Influencia del tratamiento térmico de austempering en las propiedades mecánicas y de corrosión de muestras de fundición dúctil

Las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de los metales están estrechamente relacionadas con las características microestructurales del material. En este artículo se comparan los resultados de estos dos conjuntos de propiedades tras investigar muestras de fundición dúctil de base y muestras tratadas térmicamente de fundición dúctil austemplada (ADI) de base. El material de base es hierro ferrítico perlítico aleado con cobre y níquel. Para comprobar la velocidad de corrosión del material base (fundición dúctil) y de las muestras tratadas térmicamente (ADI), se utilizaron técnicas electroquímicas de polarización potenciostática (la técnica de extrapolación de curvas de Tafel y la técnica de polarización potenciodinámica).

INTRODUCCIÓN

La fundición dúctil es una aleación a base de hierro que contiene un contenido de carbono superior a su solubilidad en el hierro. El alto contenido de carbono provoca la presencia de carbono puro o grafito incrustado en la matriz de hierro. En el caso de la fundición dúctil, la forma del grafito es esferoidal o redonda (nódulos de grafito). El material suele denominarse fundición dúctil, fundición nodular o fundición de grafito esferoidal.

La fundición dúctil austenítica (ADI) es una fundición dúctil tratada térmicamente. El ADI tiene muchas propiedades buenas, como una combinación muy favorable de alta resistencia y ductilidad, buena resistencia al desgaste y alta resistencia a la fatiga. Sus mayores propiedades mecánicas en comparación con la fundición dúctil están relacionadas con la microestructura específica del ADI denominada "ausferrita", que consiste en ferrita acicular (α) y austenita de alto contenido en carbono (γHC).

El austemperizado es un proceso de tratamiento térmico que se aplica a la fundición dúctil para mejorar sus propiedades. Una condición previa para el éxito del proceso de tratamiento térmico es la alta calidad de la fundición dúctil de base. Una fundición dúctil de base de buena calidad significa lo siguiente: un recuento mínimo de nódulos (superior a 120 / mm²), una nodularidad mínima del 85 % y una química consistente.

Un número elevado de nódulos es importante para minimizar la segregación de los elementos de aleación y evitar la posibilidad de formación de carburos. La segregación de los elementos de aleación y la presencia de carburos en la matriz pueden retrasar el inicio de la transformación en ausferrita y disminuir su velocidad.

La morfología de los micro constituyentes (ferrita acicular y austenita retenida), su fracción volumétrica y el contenido de carbono de la austenita dependen del tratamiento térmico aplicado a la fundición dúctil, (Figura 1) [1,2].