Efecto de la adición de molibdeno y níquel en la fabricación de hierro dúctil austemperizado (ADI)

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se fabricaron tres hierros dúctiles, dos aleados con níquel y molibdeno y otro sin alear, mediante el proceso sándwich. Se llevó a cabo un estudio microestructural basado en la nodularidad, cantidad de nódulos y porcentaje de fases en los hierros fabricados. El hierro aleado con níquel presentó la mayor resistencia a la tensión (803.25 MPa), seguido del hierro aleado con molibdeno. La dureza se determinó en valores promedio de 298 y 240 Brinell para el hierro aleado con Níquel y Molibdeno, respectivamente; mientras que el hierro dúctil sin alear obtuvo una dureza de 192 Brinell. Probetas de los hierros dúctiles fabricados se sometieron a un tratamiento térmico de austemperizado a 900 °C durante 2 horas y una temperatura de austemperizado de 350 °C durante 30 y 60 minutos. En todos los casos se encontró la fase ausferrita; sin embargo, el tiempo de 60 minutos presentó una mayor cantidad de fase ausferrita. La presencia de elementos de aleación en el hierro dúctil propició la formación de zonas de segregación, siendo más evidente en el hierro nodular aleado con molibdeno. La caracterización mecánica de los ADI´s fabricados indica que las mejores propiedades mecánicas se obtuvieron a 60 minutos de tratamiento térmico. La mayor resistencia a la tensión fue para el ADI aleado con níquel austemperizado a 60 minutos con un valor promedio de 1463.33 MPa con una dureza promedio de 473.59 Brinell y una elongación de 2.17%, mientras que la menor resistencia a la tensión fue para el hierro nodular sin alear austemperizado a 30 minutos, siendo ésta de 1094.01 MPa, una dureza de 361.47 y elongación de 5.77%. ABSTRACT: In this work, three ductile irons were manufactured (unalloyed, molybdenum alloyed and nickel alloyed) by sandwich process. A microstructural study based on nodularity percent, nodule number and phases percent was carried out in the manufactured irons. The Iron alloyed with nickel obtained the highest tensile strength (803.25 MPa), followed by iron alloyed with molybdenum. Hardness was determined in average values of 298 and 240 Brinell for iron alloyed with nickel and molybdenum, respectively; while unalloyed ductile iron obtained a hardness of 192 Brinell. Test samples of ductile irons manufactured were subjected to austempering heat treatment at 900 ° C to 2 hours and an austempering temperature of 350 ° C for 30 and 60 minutes. In all cases, it was found ausferrita phase; however, the time at 60 minutes showed the highest amount of ausferrita. The presence of alloying elements on the ductile iron led to the formation of segregation zones, being more evident in nodular iron alloyed with molybdenum. The mechanical characterization of the ADI's manufactured indicates that the best mechanical properties were obtained at 60 minutes of heat treatment. The highest tensile strength was attained for the ADI alloyed with nickel austempered to 60 minutes with averages values of 1463.33 MPa, 473.59 and 2.17 for UTS, Brinell hardness and elongation, respectively, while the lowest tensile strength was attained for the unalloyed ADI austempered at 30 minutes (1094.01 MPa), with an average Brinell hardness of 361.47 and 5.77% of elongation.