El interés por los tratamientos térmicos de criogenia se ha ido incrementando
notablemente en los últimos años, gracias al potencial que tienen de generar mejoras
significativas en la resistencia al desgaste en numerosos tipos de materiales,
especialmente en aceros para herramientas y matricería, de manera sencilla y con un
bajo costo asociado.
En la presente tesis doctoral se aborda el estudio de los efectos de la aplicación de
distintos tratamientos de criogenia en un acero inoxidable martensítico AISI 420 de
bajo contenido de carbono. Para ello se evaluaron los cambios microestructurales
mediante técnicas de microscopía óptica y electrónica de barrido y de transmisión, así
como también las modificaciones en la dureza del material, en su resistencia al desgaste
a través de ensayos de deslizamiento lubricados y en atmósfera inerte y su
comportamiento a la fractura, empleando ensayos normalizados de tenacidad al
impacto y de tenacidad a la fractura. Finalmente, se evaluó la resistencia a la corrosión
electroquímica del material tratado de manera convencional y con criogenia.
A partir de los resultados obtenidos, pudo concluirse que los tratamientos de criogenia
generan una disminución en el tamaño de los carburos, los cuales además se encuentran
distribuídos en el volumen del material de manera más uniforme. A este cambio
microestructural se le atribuye el incremento de dureza, de resistencia al desgaste y de
tenacidad a la fractura observado en los especímenes tratados criogénicamente,
mientras que la resistencia a la corrosión no fue modificada por la aplicación de dichos
tratamientos.
La modificación de las propiedades mecánicas no involucró la transformación de
austenita retenida, lo que representa una contribución a la comprensión de los efectos
metalúrgicos de los tratamientos criogénicos y refuerza la tendencia de aplicarlos en
aceros de baja aleación e incluso en materiales no ferrosos. / The interest for cryogenic treatments has been increasing in the last years, due to their
potential for improving wear resistance in many types of materials, especially in tool
and die steels, in a simple and economic way.
The present doctoral thesis addresses the effects of the application of cryogenic
treatments on an AISI 420 low carbon martensitic stainless steel. In order to do so, the
microstructural modifications were evaluated using optical, scanning electron
microscopy and transmission electron microscopy. Hardness was measured at macro
and nano scales, while its wear resistance was tested by means of sliding tests in
lubricated and inert conditions. The fracture behavior was analyzed through impact and
fracture toughness tests. Additionally, the corrosion resistance of the material was
evaluated using electrochemical methods.
From the obtained results, it could be concluded that cryogenic treatments reduce the
size of carbides and generate a more uniform volumetric distribution of them in the
metallic matrix. Therefore, the hardness, wear resistance and fracture toughness
increases found in cryogenically treated specimens can be attributed to this
microstructural modification. The corrosion resistance of the material remained
unchanged after the application of the cryogenic treatments.
The modification in the mechanical properties did not involve the transformation of
retained austenite into martensite, which contributes to the understanding of the
metallurgical effects of the cryogenic treatments and strengthens the tendency to apply
them in low alloy steels and even in non-ferrous materials.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uns.edu.ar/oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/2692 |
| Date | 21 March 2016 |
| Creators | Prieto, Germán |
| Contributors | Perez Ipiña, Juan, Tuckart, Walter Roberto |
| Publisher | Universidad Nacional del Sur |
| Source Sets | Universidad Nacional del Sur |
| Language | Spanish |
| Detected Language | English |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
| Rights | 2 |
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