Controlled austempering of hammer forgings aimed at pseudo normalized microstructure directly after deformation

Austerización controlada de piezas forjadas con martillo para obtener una microestructura pseudonormalizada directamente tras la deformación

El estudio se refiere a la realización rentable del tratamiento termomecánico controlado (CTMP) de aceros de carbono medio y HSLA destinado a producir una microestructura y unas propiedades equivalentes al estado normalizado directamente después de la forja. Los resultados de la modelización teórica y física de la forja en caliente con posterior tratamiento térmico adoptada para la realización industrial en continuo se verificaron en condiciones semi-industriales de una planta de forja.

INTRODUCCIÓN

Las limitaciones de precisión de los procesos de forja en caliente hacen que algunas características geométricas y tolerancias estrechas de las piezas forjadas con matriz de impresión sean difícilmente alcanzables con operaciones de conformado en bloque. Obviamente, esto no permite que las piezas forjadas se templen directamente después de la forja. El mecanizado posterior es una restricción para no producir una dureza excesiva en la condición de forjado. Por lo tanto, las piezas forjadas antes del mecanizado se someten a normalización [1].

El recocido de normalización es uno de los tratamientos utilizados por los forjadores o más comúnmente suministrados a los constructores que encargan semiproductos en forma de piezas forjadas a presión, junto con el templado en caliente [2].

Una de las reglas de la rentabilidad del proceso de enfriamiento directo controlado es la eliminación del recalentamiento. Sin embargo, la ausencia de recalentamiento implica una posibilidad limitada de corregir las inhomogeneidades en el tamaño del grano, la composición química, etc. Por lo tanto, todas las diferencias se heredan del material forjado. Por lo tanto, al comparar los efectos del tratamiento térmico directo de las piezas forjadas por estampación, la evaluación no debe realizarse en términos de logros en relación con los efectos del proceso convencional, sino más bien en términos de prevención del deterioro de la microestructura y las propiedades.

Para conseguir los efectos deseados, el recocido de normalización debe basarse en una estructura de grano inicial adecuada del material deformado en caliente. Como principio, para producir un grano refinado y uniformemente distribuido tras la transformación del material forjado en caliente, se necesita una composición química homogénea, unas condiciones de deformación uniformes, que den lugar a un desarrollo equilibrado de la subestructura de austenita tras la recristalización dinámica, así como unas condiciones de enfriamiento uniformes en la masa durante el enfriamiento.

En lo que respecta al enfriamiento directo, es evidente que no se cumple ninguna de las condiciones anteriores. La variación en la historia de la deformación y los gradientes de temperatura heredados del proceso de forja en superposición con las diferencias de velocidad de enfriamiento en la masa determinan las discrepancias que se producen en las piezas forjadas.