Studying of properties and microstructure of 30 CrMnV9 steel on wear resistance

Estudio de las propiedades y la microestructura del acero 30 CrMnV9 en la resistencia al desgaste

Se estudiaron las propiedades y la microestructura del acero 30 CrMoV9 tras su tratamiento con ferroníquel y ferromanganeso con el fin de aumentar el contenido de níquel y manganeso en el acero. Tras la fundición de prueba, las muestras se sometieron a ensayos en cuatro parámetros: dureza, límite de tensión última, resistencia al desgaste y tenacidad. Los estudios experimentales han demostrado que el cambio de la composición del acero con el aumento del contenido de níquel hasta el 0,5 - 0,7 % y de manganeso hasta el 1,5 - 1,8 % conduce a un aumento de la resistencia, dureza y resistencia al desgaste del acero con una ligera disminución de su tenacidad.

INTRODUCCIÓN

Una de las tendencias en el desarrollo de materiales resistentes al desgaste es la mejora de la composición y las propiedades de la aleación basada en los aceros que se mejoran [1-3]. Esta circunstancia se debe al hecho de que el acero Hardox de diversas calidades (Suecia) ocupa la posición dominante en este sector del mercado porque posee propiedades resistentes al desgaste extremadamente elevadas. El alto nivel de propiedades se consigue, en primer lugar, gracias a la pureza de los materiales de carga, la composición equilibrada y el tratamiento térmico adecuado. El coste de este acero es bastante elevado, además, no es rentable utilizarlo como material para producir piezas por fundición.

Estos factores determinan la búsqueda de aceros análogos comparables tras un tratamiento adicional con las propiedades del estándar.

La justificación científica del uso de aceros mejorados como materiales resistentes al desgaste se basa en el principio Charpy. Según este principio, la estructura de los materiales resistentes al desgaste debe consistir en una matriz resistente, dura pero bastante tenaz, con inclusiones sólidas uniformemente espaciadas, preferiblemente de forma esferoidal. En la estructura de los aceros que se están mejorando, dicha matriz es una solución α dopada, y las inclusiones sólidas son carburos y otras posibles fases intersticiales.

En estudios anteriores se consideró como análogo el acero 30 CrNiMo8 desoxidado con ferrosilicio boro [4]. Los resultados de los experimentos muestran que la composición y las propiedades del acero 30 CrNiMo8 después de la desoxidación con ferrosilicio se aproximan a la composición y las propiedades del acero Hardox debido a la introducción de microcantidades de boro en la composición.

Otro análogo puede considerarse el acero 30 CrMoV9 que se utiliza para la fabricación de piezas de motores diesel, posee propiedades de resistencia al desgaste y resistencia al calor hasta 450 0С. En comparación con el acero Hardox, el acero 30 CrMoV9 tiene un mayor contenido de cromo y no contiene boro.