Comportamiento a fluencia y mecanismos de refuerzo de aceros austeníticos resistentes al calor tipo GX40CrNiSi25-20 modificados químicamente

Se desarrollaron tres aleaciones de fundición austeníticas resistentes al calor modificadas químicamente con el fin de mejorar la resistencia a fluencia de rodillos y vigas utilizados en hornos de vigas rodantes en la industria de estampación en caliente. Las características microestructurales y el comportamiento a fluencia de las nuevas aleaciones se evaluaron en comparación con la aleación de fundición actualmente empleada GX40CrNiSi25-20. El diseño de las aleaciones incluyó pequeñas adiciones de carbono, molibdeno, wolframio y niobio, junto con ajustes en el contenido de cromo, con el objetivo de mejorar la resistencia a fluencia minimizando la susceptibilidad a la formación de fase σ. Los ensayos de fluencia se realizaron a 930 °C y 48 MPa, y a 950 °C y 25 MPa. Una de las aleaciones modificadas mostró un comportamiento a fluencia claramente superior, con una vida a rotura aproximadamente seis veces mayor que la de la aleación de referencia en ambas condiciones. El análisis microestructural reveló la presencia de carburos secundarios tipo M23C6 en todas las aleaciones. Se realizaron ensayos de envejecimiento a 950 °C durante 1, 120, 220 y 900 h para estudiar la cinética de engrosamiento de estos carburos.

Agradecimientos: Este trabajo ha sido financiado parcialmente por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea (ID de subvención 958196), proyecto HIPERMAT (“Advanced design, monitoring, development and validation of novel high-performance materials and components”).