Resistencia al desgaste de un hierro nodular austemperizado con adiciones de boro

Abstract

The present work analyses the effect of boron addition over the optima l processing window and wear behavior of an austempered ductile iron ADI. Three different compos it ions were used with 0, 60 and 120 ppm of boron respectively. The experimental alloys were austenized at 900 ?C during 40 minutes and thereafter austempered for different times from 1 to 180 minutes. The alloys were characterized by optical and scanning electron microscopy. Initially the boron addition produced an increase in the graphite volume content which also increased the carbon content in the mat r ix, increasing the ferrite volume content from 24% in the base alloy to 78% with 120 ppm of boron. After the austempering heat treatment a faster transformation rat e to ausferrite was observed, also a decrease in the retained austenite volume content and hardness were observed with the increase in the boron addition. Was not observed and increase in strength and hardness characteristic of the beginning of the bainitic transformation in the boron alloyed irons. We assume that boron can suppress the format ion of iron car bide by increasing the diffusivity of car bon as silicon does. The wear test were carried out on a pin on ring wear test machine, a linear speed of 0.8 m/ s was used with 25 and 50 N of normal load (W) and 15 km of running distance.

El presente trabajo estudia el efecto de la adición de boro sobre la ventana óptima de procesamiento y la resistencia a l desgaste de un hierro nodular austemperizado. Para este estudio se utilizaron t res diferentes composiciones variando únicamente en e l porcentaje en pe so de boro; 0, 60 pp, y 120 ppm. Las diferentes aleaciones fueron austenizadas a 900 ?C por 40 minutos y posteriormente austemperizados por tiempos desde 1 hasta 180 minutos. Las aleaciones fueron caracterizadas mediante microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido. La adición de boro promovió un incremento en e l volumen de nódulos de grafito, lo cual también repercute en el contenido de carbono en la matriz del hierro incrementando e l volumen de ferrita de un 24% en la aleación sin boro hasta un 78% para la aleación con 120 ppm de boro en condicione s de colada. Posterior al tratamiento de austemperizado de observó una velocidad de transformación más rápida, así como una disminución en e l volumen de austenita retenida y disminución en la dureza con e l incremento en contenido de boro. No se observó un incremento en la dureza y resistencia característico del inicio de la transformación bainítica en las aleaciones con la adición de boro, por lo que suponemos que e l boro puede suprimir la formación de carburo de hierro incrementando la difusividad del carbono, tal como lo hace el silicio. Los ensayos de desgaste se llevaron a cabo utilizando una máquina de ensayos de desgaste con la geometría pin-on- ring en la cual se generó una velocidad de desplazamiento lineal de 0.8m/ s y una distancia de recorrido de 15 km, las cargas ut i l izada s fueron 25 y 50 N. Respecto a los ensayo s de desgaste, las pérdidas en peso fueron función de la dureza del material, las cuales incrementan con la disminución de esta.