Hierro y Acero Edicion 60 - Page 26

laminación Según Artímez y colaboradores, la precipitación de carburos M7C3en aceros tipo HSS similares sólo se produce a bajas velocidades de solidificación. Por el contrario, las altas velocidades de solidificación, como las que tienen lugar en el proceso de colada de los rodillos, promueven la precipitación de carburos ricos en Mo y W. La figura 3 muestra las curvas obtenidas en ensayos DTA realizadas a aleaciones similares a dos velocidades de solidificación distintas. La línea punteada corresponde a una velocidad de solidificación de 10 °C/min, mientras que la curva representada con la línea continua corresponde a una de 50°C/min. Figura 1. Fracción molar de las fases presentes para la aleación estándar. Figura 2. Fracción molar de las fases presentes para la aleación nueva. Es evidente que el pico mostrado por la muestra enfriada a 50°C/min a una temperatura de 1276°C y que corresponde a la precipitación del eutéctico en el que se forma el carburo M2C, no existe en la muestra enfriada a 10°C/min. La tabla 3muestra el volumen calculado en % de las principales fases presentes, tanto en la aleación estándar como en la nueva. Figura 3. Curva DTA [5]. Tipo de Carburo Aleación estándar Nueva aleación MC 11,2 11,5 M6C (M2C) 2,8 5,6 M7C3 3,0 2,5 Total sinM7C3 14,0 17,1 La nueva aleación muestra, según la simulación, un inicio de la solidificación ligeramente inferior al de la aleación estándar, 1305 °C y 1320 °C respectivamente. El eutéctico en el que se forma el carburo MC tiene lugar en ambas aleaciones a la misma temperatura de alrededor de 1280 °C. La mayor diferencia en ambas aleaciones la encontramos en la precipitación del eutéctico M6C. Esta reacción se presenta en la aleación estándar a unos 1160 °C mientras que en la nueva aleación esta sucede a una temperatura próxima a los 1230 °C. Esto supone que, bajo las mismas condiciones de enfriamiento, el tiempo disponible para el crecimiento de la fase MC es menor en la nueva aleación. Lo que significa una estructura de solidificación más fina. Algunas investigaciones realizadas en aleaciones similares por el Prof. Matsubara [3] y confirmadas por Boccalini [4], demuestran que el eutéctico M6C no se forma, precipitando en su lugar el carburo metaestable M2C. Posteriormente y a una temperatura aproximada de 1000 °C para la aleación estándar y de 980 °C para la aleación nueva, se produce la reacción eutéctica que da lugar a la formación del carburo M7C3. 26 HIERRO y ACERO/AIST MÉXICO Si consideramos que el eutéctico M7C3 no se forma como consecuencia de las altas velocidades de solidificación existentes en el proceso de colada de los rodillos, tenemos que la nueva aleación muestra un contenido total de carburos de 17,1% frente al 14 % de la aleación estándar. Pruebas en la Planta Piloto En ESW contamos con una planta piloto para la producción de prototipos. Los principales equipos son un horno de inducción de 45 kg y una máquina de centrifugación vertical. Normalmente todos los desarrollos de nuevas aleaciones y la optimización de las existentes, comienzan con la fabricación de prototipos en esta planta. También contamos con 6 pequeños hornos de tratamiento térmico en los que podemos reproducir los tratamientos térmicos aplicados a los rodillos en la planta industrial. La figura 4 muestra la máquina de centrifugar, la coquilla especial utilizada para la fabricación de los prototipos y uno de los prototipos fabricados en este proyecto. Uno de los factores más importantes para garantizar el éxito a la hora de transferir los resultados obtenidos en la planta piloto a la industrial, es que las velocidades de solidificación obtenidas en los prototipos sean similares a las alcanzadas en los rodillos, de lo contrario, la microestructura obtenida puede ser completamente distinta.