Estudio del efecto de la fragilización por revenido de la aleación 36NiCrMo16X

Abstract

Durante el tratamiento del revenido en una aleación específica, se tiene como principal objetivo el incremento de las propiedades mecánicas de la aleación de acuerdo a la aplicación en la cual será empleada. Sin embargo, existen parámetros en los cuales se presenta el fenómeno de fragilización lo que tiene como consecuencia que la resistencia a la fractura y la tenacidad del material disminuyan y perjudiquen el comportamiento mecánico del acero. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo determinar, mediante la caracterización los parámetros de tiempo y temperatura en los cuales se presenta el fenómeno de fragilización en la aleación 36NiCrMo16. Identificando el mecanismo de fragilización que se presenta durante el tratamiento térmico de revenido, para conocer el cambio en las propiedades mecánicas del material. La aleación de estudio fue sometida a un tratamiento térmico de temple, precalentando el material a una temperatura de 350°C y austenizando a 870°C utilizando el aceite como medio de enfriamiento. Posteriormente se realizaron los revenidos a diferentes temperaturas, de 200 °C y hasta 700°C, en intervalos de 100°C, y por periodos de tiempo de 2h, 3h, 4h, 5h. Para poder realizar las pruebas de dureza, impacto y tensión, se obtuvieron las probetas de cada tratamiento térmico, para desarrollar las mediciones de las propiedades mecánicas de acuerdo a la variación del tiempo y temperatura. Mediante el uso de la Microscopía Electrónica de Barrido se realizaron las metalografías para analizar las transformaciones que se presentan en la microestructura de la aleación, que se llevan a cabo durante las variaciones de tiempo y temperatura. Además, se utilizó esta técnica para observar el tipo de fractura que presentó el material después de ser sometido a ensayos Charpy. Se realizó la estimación de las propiedades mecánicas para determinar en qué parámetros se presentó el cambio de la tensión, energía de impacto y de la dureza. Se observó que el comportamiento mecánico de la aleación se ve afectado principalmente al cambio de la temperatura, es decir, cuando el revenido se realizó en el rango de 500°C a 600°C, la dureza de la aleación disminuye y se puede observar que es durante ese parámetro en el que la ductilidad del material incrementa. Debido al rango de temperatura (menos de 700°C), en el cual se observa el cambio en el comportamiento mecánico del material, a la formación de carburos que se produce en la matriz del material. Al tipo de estructura que presenta la martensita durante las diferentes condiciones de tratamiento térmico, principalmente, se concluye que el mecanismo de fragilización que se presenta durante el revenido en condiciones entre 100°C a 700°C en periodos de 2h-5h, es la FRAGILIZACIÓN POR REVENIDO. During the treatment of tempering in a specific alloy, the main objective is to increase the mechanical properties of the alloy according to the application in which it will be used. However, there are parameters in which the embrittlement henomenon occurs, which results in the fracture strength and the toughness of the material decreasing and damaging the mechanical behavior of the steel. The aim of the present research is to determine, by characterization, the time and temperature parameters in which the embrittlement phenomenon in the 36NiCrMo16 alloy is presented. Identifying the embrittlement mechanism that occurs during the heat treatment of tempering, to know the change in the mechanical properties of the material. The study alloy was subjected to a quenching heat treatment, preheating the material to a temperature of 350 ° C and austening at 870 ° C using the oil as a cooling medium. Subsequently, the tempering was carried out at different temperatures, from 200 ° C to 700 ° C, at intervals of 100 ° C, for periods of time of 2h, 3h, 4h and 5h. In order to be able to perform tests of hardness, impact and tension, the specimens of each heat treatment were obtained, to develop the measurements of the mechanical properties according to the variation of time and temperature. Using the Scanning Electron Microscopy, metallography was performed to analyze the transformations occurring in the microstructure of the alloy, which are carried out during the variations of time and temperature. In addition, this technique was used to observe the type of fracture presented by the material after being subjected to Charpy tests. The estimation of the mechanical properties was carried out to determine in which parameters the change in tension, impact energy and hardness were presented. It was observed that the mechanical behavior of the alloy is mainly affected by the change in temperature, that is, when the tempering occurred in the range of 500 °C to 600 °C, the alloy hardness decreases and it can be observed that is during that parameter in which the ductility of the material increases. Due to the temperature range (less than 700 ° C), in which the change in the mechanical behavior of the material is observed, to the formation of carbides produced in the matrix of the material, to the type of structure that the martensite presents during the different conditions of heat treatment, mainly, it is concluded that the embrittlement mechanism that occurs during tempering in conditions between 100°C and 700 ° C in periods of 2h-5h, is temper embrittlement.