An analysis of structures occurring in weld deposit of steel S235JR+N with tungsten carbide particles and martensitic matrix

Análisis de las estructuras que se producen en el depósito de soldadura de acero S235JR+N con partículas de carburo de wolframio y matriz martensítica

Las capas protectoras incluyen depósitos de soldadura especiales, que utilizan, por ejemplo, matrices de hierro, níquel o cobalto en combinación con partículas de carburo de wolframio, que según sus propiedades pertenecen a los llamados materiales compuestos, y que han ido sustituyendo poco a poco a los componentes convencionales producidos a partir de aceros para herramientas. Se utilizó un depósito de soldadura con una matriz basada en hierro (Megafil A864M), con partículas de carburo de tungsteno sobre acero S235JR+N. La elevada dureza de los carburos de wolframio, junto con una matriz tenaz, permite conseguir una gran resistencia a diferentes tipos de desgaste. Esta resistencia aumenta significativamente la vida útil de los componentes de la máquina y, por lo tanto, reduce los costes de las empresas necesarios para las reparaciones o las sustituciones de las piezas de la máquina.

INTRODUCCIÓN

La causa más común de descarte de componentes son los daños por rotura superficial debidos a su desgaste. Este tipo de daño se produce hasta en el 90 % de los casos. Al renovar este tipo de piezas, se puede ahorrar hasta un 70 % del coste, en comparación con el precio de las nuevas. La cuantía del ahorro depende principalmente del precio y la disponibilidad del componente nuevo, el alcance del daño y el precio de los materiales adicionales para la soldadura [1, 2].

Antes de la renovación, es necesario abordar la determinación del tipo de desgaste y las posibles influencias de las condiciones de trabajo. El resultado es la selección de una tecnología adecuada para la soldadura y un material adicional adecuado para el depósito de soldadura. La tecnología de soldadura no es la única que puede utilizarse para el tratamiento superficial del material. También pueden utilizarse la pulverización de llama y el revestimiento por láser [3, 4].

Uno de los materiales progresivos utilizados para depósitos de soldadura en cuchillas y dientes de máquinas de minería y construcción es el carburo de wolframio. El carburo de wolframio se caracteriza por su gran dureza y resistencia a la corrosión [5, 6]. Estas propiedades lo predeterminan para su uso en componentes diseñados para procesar distintos materiales. Debido a su fragilidad, debe combinarse con una matriz adecuada, para evitar la destrucción prematura de la herramienta por agrietamiento o desprendimiento de las partículas de carburo de wolframio [7, 8].

Durante la soldadura, el material base sufre una influencia térmica, que puede afectar a las propiedades mecánicas de las capas situadas por debajo de la línea de fusión en el material base, en la zona afectada por el calor (ZAT).