Diseño metalúrgico de aceros de bajo carbono y baja aleación y su aplicación a varillas de bombeo

Abstract

Tesis para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales

En el presente trabajo se estudiaron, desde el punto de vista metalórgico, aceros de bajo carbono y baja aleación (0.15-0.25wt percent C, 1.4wt percent Mn, 0-0.26wt percent Mo, 0-0.55wt percent cr y 0.0013-0.0020wt percent B), en la condición templado-revenido y autorrevenido. Se analizó la cinética de descomposición de la austenita mediante la utilización de la técnica dilatométrica. Se determinó la velocidad crítica de enfriamiento para obtener una estructura totalmente martensítica, la temperatura de comienzo de la transformación martensítica (Ms), y se trazaron diagramas tentativos CCT para cada acero estudiado. Esto permitió diseñar acertadamente los tratamientos térmicos utilizados en las aleaciones estudiadas. Se realizaron tratamientos térmicos de temple-revenido y se estudió la respuesta de estos materiales al autorrevenido. Se analizaron las propiedades mecánicas resultantes de los tratamientos térmicos (dureza, resistencia a la tracción, tenacidad) y se correlacionaron con la composición química y la microestructura. Los resultados obtenidos en el presente trabajo permitieron diseñar dos aleaciones de acero de bajo carbono (0.16 percent y 0.24 percent) y baja aleación, factibles de ser utilizadas pra la fabricación de varillas de bombeo, en la condición templado-revenido y autorrevenido. Variando las condiciones del tratamiento térmico, es posible obtener un amplio rango de propiedades mecánicas (932 MPa < UTS < 1360 MPa). Además, el estudio sobre aceros autorrevenibles, representa una interesante posibilidad de aplicación, tanto en varillas de bombeo, como en otros productos metalúrgicos.