Estudio de la precipitación durante el envejecimiento isotérmico de una acero inoxidable austenítico con 0.32% peso de nitrógeno

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se realizó el estudio, numérico y experimental, de la precipitación en un acero inoxidable austenítico con 0.32% peso de nitrógeno denominado JN. Se utilizó el programa de simulación Termo-Calc y el módulo TC-PRISMA con las bases de datos TCFE7 y MOBFE2 para calcular los diagramas pseudobinarios Fe-C, Fe-N y el diagrama de estabilidad de todas las fases. Se realizaron los tratamientos térmicos de envejecido del acero de estudio a 700, 800 y 900°C por 1000 min y se prepararon metalográficamente para ser analizados por microscopía óptica, MO, y microscopía electrónica de barrido, MEB, además se midió el tamaño de grano. También se extrajeron los precipitados de la muestra envejecida, a 900°C, por disolución electrónica de la matriz y se analizaron por difracción de rayos X. Con los datos del tamaño de grano se calcularon los diagramas de facción volumétrica y radio vs. Temperatura, y con el módulo TC-PRISMA, los diagramas Temperatura-Tiempo-Precipitación, TTP. De acuerdo a los diagramas de fracción volumétrica y radio vs. Tiempo; a 700°!C se tienen precipitados del tipo M2N y M23C6, mientras que a 800 y 900°C, únicamente se tiene los precipitados del tipo M2N, además se ve claramente que la fracción volumétrica es mayor a 800°C mientras que a 900°C se tiene el radio promedio mayor de las tras temperaturas. Lo anterior se confirma con los resultados de la caracterización microestructural. En los diagramas TTP también se ve que a 700°C existen carburos y nitruros y que la formación de los carburos finalizada alrededor de los 700°C mientras que la cinética de precipitación del M2N es mayor, cercana a los 800°C con los resultados de Thermo-Calc y el análisis por difracción de rayos X se afirma que los precipitados vistos por MEB corresponden a los dos tipos M23C6 y M2N.