laminación
Figura 9. Prototipo 4.
Figura 10. Prototipo 5.
La tabla 4 muestra las principales características microestructurales de los
prototipos producidos.
Aleación
Cont. de
carburos %
Dureza HRC
Lectura FS
Estándar
14,5
63,4
56,2
Prototipo 1
15,4
63,0
56,64
Prototipo 2
12,1
62,7
56,19
Prototipo 3
14,2
64,0
55,2
Prototipo 4
15,8
64,1
55,2
Prototipo 5
13,6
63,0
50,1
La evaluación microestructural revela que el prototipo 4 (figura
9) y cuya simulación con Thermo-Calc se muestra en la figura
2, presenta la microestructura más fina. Esto se consigue como
resultado de la solidificación del eutéctico M2C a temperaturas
más altas. El mayor contenido de W y Mo también resultan en
un incremento del contenido total de carburos y en una dureza
ligeramente superior como se muestra en la tabla 4.
El prototipo 4 cumple con los objetivos y expectativas planteadas en las consideraciones teóricas. Es decir, una mayor contenido de carburos y mayor dureza. La combinación de estas
dos características deben de resultar en un mayor rendimiento
del rodillo. El afino conseguido en la microestructura también
deberá de contribuir a reducir el perfil de desgaste y a una mejor superficie del rodillo y por lo tanto del producto laminado.
Pruebas en la Planta Industrial
Teniendo en cuenta los buenos resultados obtenidos en los
prototipos fabricados en la planta piloto se decidió fabricar un
rodillo con un diámetro y longitud de tabla de 790 mm X 2100
mm en la planta industrial.
Después del tratamiento térmico el rodillo pasó por una de las
máquinas rectificadoras dotadas de un equipo de inspección
automática de ultrasonidos Lismar. Posteriormente se cortaron
varios anillos tanto de la zona central como de los extremos de
la tabla para realizar un estudio de la evolución microestructural
en todo el espesor de la capa, incluida la unión.
La figura 11 muestra el resultado de la inspección ultrasónica
automática de uno de los rodillos de prueba.
28 HIERRO y ACERO/AIST MÉXICO
Figura 11. Inspección ultrasónica de la unión de uno de los rodillos
fabricados.
Como muestra la figura anterior, la calidad de la unión capanúcleo de uno de los rodillos de prueba es excelente.
Caracterización Metalográfica
Como se mencionó anteriormente, de uno de los rodillos producidos se cortaron varios anillos de la tabla para su inspección
metalográfica. Además de la inspección con microscopio óptico, se realizó una inspección con microscopio electrónico.
Las fotos mostradas más abajo muestran la microestructura de
una muestra correspondiente a la zona central de la tabla, a
una profundidad de 20 mm por debajo del diámetro inicial del
rodillo.
Una vez más, y para facilitar la comparación, se muestra la microestructura de un rodillo de la aleación estándar.
Las muestras fueron atacadas con Nital 3%.
Figura 12. Aleación estándar
Figura 13. Aleación estándar
Figura 14. Nueva aleación
Figura 15. Nueva aleación
La nueva aleación desarrollada exhibe una distribución de carburos mucho más fina, además de que la red de carburos es
menos acusada en comparación con la aleación estándar.