Cianurado líquido aplicado al acero BÖHLER CHRONIT T-1 / ASTM A-517 bonificado: efectos en la dureza, desgaste y microestructura

Abstract

Se investigó los efectos que produce el tratamiento de Cianurado líquido en el rango de temperaturas elevadas, en las cualidades de dureza, desgaste adhesivo y abrasivo del acero ASTM A-517, con el propósito de mejorar dichas propiedades para aplicaciones múltiples. Para el desgaste abrasivo se fabricó 15 piezas de ensayo, según normativa ASTM G - 65 con dimensiones: 1” x 3” x 5/16”, 03 fueron ensayadas en estado de suministro y a las restantes se les aplico el Cianurado líquido en los niveles de temperaturas: 800-850-900 y 950°C. Las probetas fueron sumergidas en un baño de sales: 6 % NaCN + 80 % BaCl2 + 14 % NaCl antes de ingresar al horno de mufla. Para el desgaste adhesivo se confeccionaron 15 probetas bajo la norma ASTM G - 77 con dimensiones: ø ext. = 40 mm, ø int= 20 mm y 10 mm. El tratamiento fue el mismo y en todos los casos el cianurado duró 03 hrs. Las pruebas de dureza superficial se ejecutaron con un durómetro IDENTEC, tomando medidas en escala HRC. Se realizaron los ensayos de deterioro adhesivo en el torno MHASA con un mecanismo acoplado Amsler. Se aplicó la norma ASTM G - 77 con 30 minutos, una carga de 9.1 Kg y 355 r. p. m. Dichos ensayos se realizaron bajo la ASTM G65. El procedimiento se hizo con rueda de caucho y arena girando en seco a 200 rpm, con una carga de 130N. En ambos tipos de ensayo la pérdida de masa fue el indicador que se cuantificó. Los ensayos de metalografía se realizaron gracias al microscopio LEIKA-500x. Los resultados indican que las muestras carbonitruradas presentan una dureza máxima de 63,5 HRC, y comparando con las muestras en estado de suministro (T&R), el incremento fue del 11,3%. Con respecto al desgaste abrasivo, el carbonitrurado incrementa su valor en 6,5%, respecto a las muestras suministradas con T&R. En cambio, el desgaste adhesivo se incrementa hasta el 53,6% respecto a las muestras con T&R. No se observa ninguna relación directa o proporcional entre la dureza; tanto con el desgaste abrasivo como con el desgaste adhesivo. La microestructura de la capa cianurada, con mejor performance para la resistencia al desgaste abrasivo y adhesivo, la presenta las piezas de ensayo cianuradas a 850ºC. Se concluye que al aplicar el carbonitrurado al acero ASTM A-517, incrementamos su dureza a valores óptimos, aumentamos significativamente su resistencia al desgaste.

The effects produced by the liquid cyanide treatment in the high temperature range on the qualities of hardness, adhesive and abrasive wear of ASTM A-517 steel were investigated, with the purpose of improving said properties for multiple applications For abrasive wear, 15 specimens were prepared according to ASTM G - 65 with dimensions: 1 "x 3" x 5/16 ", of which 03 were tested as supplied by the manufacturer and the remaining liquid Cyanide was applied in Temperature levels: 800-850-900 and 950 ° C. The specimens were immersed in a salt bath: 6% NaCN + 80% BaCl2 + 14% NaCl before entering the muffle furnace. For the adhesive wear 15 specimens were made under ASTM G - 77 with dimensions: ø ext. = 40 mm, ø int = 20 mm and 10 mm. The treatment was the same and in all cases the cyanide lasted 3 hours. Hardness tests were performed on the IDENTEC durometer, taking HRC scale measurements. Adhesive wear tests were performed on the MHASA lathe with Amsler coupled device. ASTM G - 77 was applied with 30 minutes, a load of 9.1 kg and 355 r. P. M. Abrasive wear tests were performed under ASTM G65. The procedure was done with rubber wheel and sand rotating dry at 200 rpm, with a load of 130N. In both types of test the mass loss was the parameter that was measured. The microscopy was done at the optical level in the LEIKA- 500x microscope. It was found that the carbonitrided samples had a maximum hardness of 63.5 HRC, and compared to the samples in the state of supply (T & R), the increase was 11.3%. With respect to abrasive wear, the carbonitride increases its value by 6.5%, compared to the samples supplied with T & R. In contrast the adhesive wear increases to 53.6% with respect to the T & R samples. No direct or proportional relationship between the hardness is observed; both with abrasive wear and with adhesive wear. The microstructure of the cyanide layer, more appropriate for abrasive and adhesive wear resistance, is presented by cyanide specimens at 850 ° C. It is concluded that when carbonitriding is applied to ASTM A-517 steel, increase its hardness to optimum values, with significantly increase in resistance to adhesive wear,