Ensayos metalográficos y de composición química en muestras de acero provistas por AMBSA S.A.

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Agustín Carrizo Ramos
hace 6 años
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1 Informe de Ensayo Referencia: MET P Ensayos metalográficos y de composición química en muestras de acero provistas por AMBSA S.A. De: Dr.Ing. Martín Duarte Guigou, Programa de Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería y Tecnologías, Universidad Católica del Uruguay Para: Ing. Gustavo Ripoll, AMBSA S.A. 1. Introducción Se llevaron adelante los siguientes ensayos: 1. Corte en frío, inclusión y análisis metalográfico por medio de microscopía óptica, con registro de tamaño de microestructura referenciado (Microscopio Olympus CK40M y registro digital por Cámara de barrido Olympus DP12) 2. Análisis de composición química de las muestras por Espectroscopía de Emisión Óptica (OES) en espectrofotómetro GNR Metal Lab 75/ Propiedades Mecánicas por Tracción (ensayos realizados en planta de AMBSA S.A.) Se analizaron las siguientes muestras: 1. Acero ADN 500 (TRK) 2. Acero Paisano ATR Acero ADN 500 Plaza (PLZ)

2 Resultados de los ensayos: Composición Química Se analizó la composición por medio del Espectrómetro MetalLab GNR 75/80, con reporte interno de resultados N 8577, en fecha 08/04/2013. Muestra C% Si% Mn% Cr% P% S% Cu% Ni% Mo% < Muestra 1: Composición asimilable a la descripta para los aceros al carbono AISI/SAE Muestra 2: Composición asimilable a la descripta para los aceros al carbono AISI/SAE 1015 Muestra 3: Composición asimilable a la descripta para los aceros al carbono AISI/SAE Ensayos Mecánicos: Muestra Fluencia (MPa) Rotura (Mpa) Elongación (MPa) Energía hasta rotura (KN.mm) 1-TRK , AMBSA ,4 12, PLZ ,50 615

F(KN) 60 40 20 Plaza AMBSA TRK 0 0 10 20 30 x (mm) Ensayos Metalográficos: Muestra 1

3 F(KN) Plaza AMBSA TRK x (mm) Ensayos Metalográficos: Muestra 1 ADN 500 (TRK) Figura 1: Muestra 1, 40X, Reactivo: Nital 5%, Borde del corte transversal.

4 Figura 2: Muestra 1, 500X, Reactivo: Nital 5%, Centro del corte transversal. Observaciones de la Muestra 1: Estructura no uniforme al corte transversal, muestra líneas de ferrita conexa radial en una matriz perlítica, la ferrita conexa e igualmente abundante tanto en los bordes como en el centro es probablemente el causante de las baja resistencia mecánica. La no uniformidad de la estructura no permite hacer predicciones de las propiedades micromecánicas en la superficie del material, sin embargo, es esperable que la transmisión del esfuerzo mecánico se vea afectado al encontrarse grandes porciones de ferrita (más blanda) en el total de la superficie.

5 1. Muestra 2 Paisano ATR500 Figura 3: Muestra 2, 40X, Reactivo: Nital 5%, Borde del corte transversal. Figura 4: Muestra 2, 500X, Reactivo: Nital 5%, Centro del corte transversal.

Observaciones de la Muestra 2: Estructura claramente uniforme y 100% perlítica esferoidizada. Es de esperar propiedades mecánicas de mayor uniformidad que en el caso anterior.

6 Observaciones de la Muestra 2: Estructura claramente uniforme y 100% perlítica esferoidizada. Es de esperar propiedades mecánicas de mayor uniformidad que en el caso anterior. El contenido relativo de ferrita es mayor dado el menor contenido de C en la mezcla. El tamaño de la estructura y su distribución es comparable a la de los aceros de mayor aleación, como algunos de los aceros para uso en ejes en estado recocido. NO se observa decarburizado superficial, es esperable obtener las mismas propiedades micromecánicas tanto en la superficie como en el centro del material; la respuesta será uniforme. Muestra 3 ADN 500 Plaza Figura 5: Muestra 3, 40X, Reactivo: Nital 5%, Borde del corte transversal.

7 Figura 6: Muestra 3, 40X, Reactivo: Nital 5%, Centro del corte transversal. Figura 7: Muestra 3, 500X, Reactivo: Nital 5%, centro del corte transversal.

8 Figura 8: Muestra 3, 500X, Reactivo: Nital 5%, borde del corte transversal. Observaciones de la Muestra 3: La estructura muestra fuerte decarburización en la cercana superficie, así como una estructura fuertemente recocida en el centro de la sección. Esto está claramente relacionado con la técnica de manufactura. Es posible por tanto esperar propiedades micromecánicas netamente diferentes en la superficie cercana (bajas producto de la decarburización), en la zona inmediatamente inferior (altas por el rápido enfriamiento y el alto contenido de carbono) y en la zona central de la sección (donde serán bajas por la moderada velocidad de enfriamiento). Es posible realizar medidas secuenciadas de microdureza a fin de cuantificar este efecto. La baja tenacidad del material es probablemente producto de la elevada dureza y por ende baja ductilidad de una gran parte de la sección. Dr. Ing. Martín Duarte Guigou Programa de Ingeniería de Materiales Facultad de Ingeniería y Tecnologías Universidad Católica del Uruguay

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