Caracterización de productos de colada continua de alta aleación

Abstract

En el presente trabajo se caracterizan un acero martensítico 13Cr0.2Ni0.2C (Cr13) y uno 13Cr6Ni2Mo (SCr13). Los mismos provienen de tres plantas industriales diferentes, y con diversos estados metalúrgicos: luego de colado, forjado y revenido, revenido, recocido isotérmico, y calentado en horno giratorio. Los objetivos de este trabajo son estudiar la evolución de la microestructura, así como la presencia y distribución de segundas fases en función de los tratamientos térmicos realizados. Se llevaron a cabo simulaciones térmicas en hornos de laboratorio, las cuales fueron contrastadas con muestras similares de planta. Para llevar a cabo la caracterización de la distribución de segundas fases se puso a punto un procedimiento de medición del porcentaje de área ocupada por dichas fases. Esta distribución se estudió en el radio de las barras. Las microestructuras halladas se correspondieron con lo esperado para cada tratamiento térmico a los que fueron sometidos los materiales, exceptuando al material SCr13 forjado y revenido, en el cual no se encontró únicamente martensita revenida. Además, se observó la presencia de ferrita δ en todas las muestras analizadas. Esta fase fue caracterizada mediante ataques químicos, mediciones de microdureza y EDS. La máxima fracción de ferrita δ medida fue de 3,8% para el material SCr13 obtenido luego de la colada. El resto de las muestras presentaron una fracción significativamente menor de ferrita δ. En todos los materiales se observó un aumento en el contenido de ferrita δ en la zona central de la barra. Este aumento fue menos marcado en el material SCr13.13Cr0.2Ni0.2C (Cr13) and 13Cr6Ni2Mo (SCr13) martensitic stainless steels are characterized in this work. These were provided by three different steelshops in diverse metallurgical states: as cast, forged and tempered, tempered, isothermally annealed, and rotary furnace heated. The objectives of this work are the characterization of microstructural evolution and the presence and distribution of second phases as a function of the different heat treatments the steels are subjected to. Thermal simulations were done in laboratory furnaces, which were then compared with plant heat treated material. In order to characterize the second phase distribution, an area measurement procedure was fine tuned. This distribution was measured among the radii of the bars. The microstructures found were the expected ones for each of the heat treatment analyzed, except for forged and tempered SCr13, where the material resulted being only partly tempered martensite. It was observed that all studied materials with the different heat treatments showed some amount of δ ferrite. This second phase was characterized with chemical attacks, microhardness measurements and EDS. The maximum amount of δ ferrite measured was 3.8% for as cast SCr13. The other materials in their different metallurgical states showed a significantly lower amount of δ ferrite. In all materials, an increase in δ ferrite was observed towards the center of the bars. This increase was less significant in SCr13 material.