Familia modificada de aceros AISI 310: ingeniería de microestructura para aplicaciones portantes a alta temperatura

El acero inoxidable austenítico AISI 310 se utiliza habitualmente en aplicaciones industriales portantes y de alta temperatura debido a su combinación de bajo coste, alta resistencia y resistencia a la corrosión. Sin embargo, con la búsqueda continua de mejoras de productividad y las crecientes exigencias actuales en sostenibilidad, el rendimiento de este material tradicional puede no ser suficiente. Un ejemplo claro son los componentes de hornos de estampación en caliente para la industria de la automoción, donde gran parte del tiempo de inactividad por mantenimiento se atribuye al fallo de componentes portantes situados en el interior y en la entrada del horno. Mediante una investigación experimental y computacional detallada, se ha identificado como causa raíz del fallo la precipitación excesiva de carburos en los límites de grano y la formación de fase σ cerca de la superficie, lo que limita la vida a fluencia y conduce a la iniciación de grietas. En este estudio se han identificado estrategias de modificación de aleaciones para mejorar el comportamiento a fluencia y mitigar el fallo prematuro, basadas en datos bibliográficos y cálculos termodinámicos. Las principales estrategias de modificación consisten en estabilizar los carburos M23C6 y MC frente a la fase σ, así como en incorporar cierta cantidad de fase Laves para una posible mejora de la vida a fluencia. Las aleaciones modificadas se han producido y evaluado en términos de microestructura en estado de colada y temperaturas de transformación de fase, validando las predicciones microestructurales.

Reconocimiento: Los autores desean agradecer el apoyo financiero proporcionado por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea, iniciativa SPIRE [Subvención nº 958196], proyecto “HIPERMAT – Advanced design, monitoring, development and validation of novel high-performance materials and components”. Asimismo, se agradece a los principales socios GHI Hornos Industriales S.L. y Gestamp.

Financiación: Este trabajo ha sido financiado por el Programa Marco Horizon 2020 [958196].