Ingenieria de inclusiones y tratamientos de temple y revenido en la obtencio de aceros de baja aleacion con maquinabilidad mejorada

Résumé

En este trabajo se ha estudiado la influencia tanto de las inclusiones como de la microestructura en la maquinabilidad de un acero de baja aleación 42crMo4 templado y revenido. El objetivo es obtener un acero con maquinabilidad mejorada que responda de forma satisfactoria a los nuevos requerimientos del mercado.Con ese fin, en primer lugar, se evaluaron las condiciones para un buen control y diseño de las inclusiones efectuando un tratamiento de calcio al acero. En segundo lugar, se buscó la máxima homogeneidad de la microestructura obtenida mediante un tratamiento de temple y revenido por inducción, controlando las propiedades mecánicas macroscópicas del material.Para el estudio de la modificación de las inclusiones, los cálculos termodinámicos permitieron definir la composición idónea de Al, s, Ca y o para conseguir aluminatos-cálcieos líquidos a la temperatura de colada. Los resultados de las coladas con tratamiento de calcio revelaron una presencia perjudicial de inclusiones espinel, más acusada en aceros con baja actividad de oxigeno. Gracias a estos resultados se fabricó una nueva colada optimizada en la que aumentando el contenido de oxígeno en el acero y elevando la temperatura de colada, se evitaron dichas inclusiones y se consiguió una buena población de inclusiones modificadas. Para el estudio de la matriz, por una parte, se realizaron ensayos de austenizado por inducción. Se constató que las cinéticas de reaustenización utilizando ciclos con tiempos cortos son más lentas que las reportadas para aceros al C-Mn. Por otra parte, se estudió la influencia de la aplicación de tiempos cortos de revenido mediante el calentamiento de inducción en la microestructura y propiedades mecánicas del acero 42CrMo4. se constataron diferencias en la distribución de carburos de revenido y en el grado de restauración de la matriz, atribuí bles a los cambios de condiciones de revenido en los sistemas de calentamiento por inducción: Estas diferencias microestructurales repercuten sobre las propiedades finales del acero. Al conseguir una estructura más homogénea y más restaurada con el revertido por inducción, se obtienen mejores resultados de alargamiento (mayor reducción en ( área) y menor resistencia. Key words: inclusión, Ca-treatment, Induction Tempering Revisado el impreso E y el resumen en inglés correspondiente a esta tesis, que encuentro conforme. This work studies the influence of inclusions and microstructure in rnachinability for quenched and tempered 42CrMo4 low alloyed steel. The purpose is to achieve steel with improved rnachinability that accomplishes new market demands. With this aim, first of all, conditions for a good control and design of inclusions with a calcium treatment were evaluated. Secondly, máximum homogeneity was looked for by induction quenching and tempering, controlling the material's macroscopic mecnanical properties.For inclusión modifi catión studies, first of all, thermodynamic calculations were done to predict and better understand the steel composi tion effect on calcium treatment. Seeing an influence of oxygen and calcium, calcium treated casts with variations of this element contents were studied, analysing inclusión population by optic microscopy, SEM and EDAX. Final!y, a new cast with optimized composition and process was evaluated. For matrix studies, the incidence of rapi d heating systems for quenching and tempering treatments was studied. On the one hand, induction hardening treatments were done, it was determined that reaustenization kinetics with short heating eyeles were slower than reported for c-Mn steels. On the other hand, influence of induction heating short tempering on the microstructure and mecnanical properties of 42CrMo4 steel was" studied. Differences in tempering carbide distribution and matrix restauration grade were verified, due to tempering condition changes in induction heating systems. These microstructural differences act on steel final properties. The more homogeneous and more restored microstructure achieved with induction tempering, confers better dúctil ity results and less resistance to analyzed steel. Key words: Inclusión, Ca-treatment, Induction Tempering