Impact strength of GX8CrNi12, GX5CrNi18-9 and GX5CrNiMo19-11-2 cast steel at - 30 °C

Resistencia al impacto de los aceros de fundición GX8CrNi12, GX5CrNi18-9 y GX5CrNiMo19-11-2 a - 30 °C

Se presentan los resultados de los ensayos de impacto realizados a - 30 °C en aceros fundidos aleados GX8CrNi12, GX5CrNi18-9 y GX5CrNiMo19-11-2. Se ha demostrado que la adición de un 1 % de Ni al acero fundido GX8CrNi12 no proporciona la resistencia al impacto requerida de 35 J/cm2. Se ha demostrado que, a - 30 °C, la adición de un 1 % de Ni al acero GX8CrNi12 de fundición no proporciona la resistencia al impacto requerida de 35 J/cm². En cambio, otros materiales ensayados que contienen 8 ÷ 9 % de Ni pueden superar fácilmente los 50 J/cm2. Se descubrió que las numerosas inclusiones no metálicas presentes en la microestructura del acero GX5CrNi-Mo19-11-2 de fundición resultantes, entre otros, del proceso de refinado mal calculado eran una de las principales causas de la reducción de la resistencia al impacto en comparación con el acero GX5CrNi18-9 de fundición.

INTRODUCCIÓN

Los estudios sobre la tenacidad de los materiales estructurales a temperaturas bajo cero se realizan principalmente para determinar la temperatura de transición de dúctil a frágil. El conocimiento de esta temperatura es necesario para que los diseñadores puedan seleccionar correctamente los materiales de los componentes de fundición sometidos a cargas dinámicas cuando la temperatura de funcionamiento desciende por debajo de 0 °C.

Se suele suponer que la temperatura de transición de dúctil a quebradizo es la temperatura a la que corresponde un valor predeterminado de la resistencia al impacto. Normalmente, para el acero fundido, este valor es de 35 J/cm2 [1]. Los factores que más influyen en la resistencia al impacto son la composición química del material (principalmente el contenido de C, Al, N, P, Si, Ni, Cr y S), la desoxidación y desulfuración eficaces de la masa fundida durante la fusión, la reducción de la fracción de inclusiones no metálicas mediante la aplicación de la metalurgia de cuchara y un proceso de tratamiento térmico bien seleccionado [2 - 4]. La elección de desoxidantes erróneos o el cálculo incorrecto del tiempo de mantenimiento del acero fundido antes del vertido en molde son otras razones de la reducción de la resistencia al impacto. Las inclusiones no metálicas que permanecen en la masa fundida tienen un efecto muy adverso tanto en la reducción del área como en la resistencia al impacto [1].

En este estudio se presentan los resultados de los ensayos de resistencia al impacto a - 30 °C obtenidos para las tres calidades de acero aleado fundido en condiciones industriales y utilizado para coladas que funcionan a temperatura ambiente y a temperaturas de hasta - 30 °C.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los ensayos se realizaron con las tres calidades de acero aleado utilizadas habitualmente para las piezas moldeadas en la industria.