Efecto del tiempo de permanencia en el tratamiento criogénico en probetas carburizadas de acero aisi 3115 sobre la resistencia al desgaste, resistencia al impacto y dureza

Abstract

En esta investigación se ha estudiado el efecto del tiempo de permanencia, en el tratamiento criogénico en probetas carburizadas de acero AISI 3115 sobre la resistencia al desgaste, resistencia al impacto y dureza superficial. Se utilizaron probetas para el ensayo de desgaste según la norma ASTM G-77, para el ensayo de impacto ASTM E 23- 98 y para el ensayo de dureza según la norma ASTM E-140. El tratamiento termoquímico de carburización se realizó utilizando como medio difusor 80% carbón vegetal y 20% carbonato de bario a la temperatura de 900°C con un tiempo de permanencia de 3 horas, luego templadas en agua, seguidamente se sometieron a tratamiento criogénico en nitrógeno líquido a tiempos de permanencia de 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 y 5.0 horas y luego revenidos a 180 °C por 1 hora. Se determinó que el acero AISI 3115 microestructuralmente consta de ferrita y perlita característico de un acero hipoeutectoide. Los resultados indican un aumento de la resistencia al desgaste, dureza superficial y resistencia al impacto con el incremento del tiempo del tratamiento criogénico desde 0.5 horas hasta 5 horas. Debido a la transformación de la austenita retenida en martensita y a la posible precipitación de finas partículas de carburo, que aumentan según se incrementa el tiempo de permanencia en el tratamiento criogénico. Se concluye que el tiempo de permanencia en el tratamiento criogénico en probetas carburizadas en el acero AISI 3115, afecta mejorando las propiedades mecánicas en estudio para todos los tiempos de permanencia. Los resultados han sido contrastados con un análisis estadístico, con un nivel de confianza del 95%.