Mejoramiento de la resistencia al desgaste de la fundición blanca alto cromo producida en la empresa Fundiciones Industriales S.A.S

Abstract

RESUMEN : Las fundiciones blancas con alto contenido de cromo comprenden una clase importante de materiales resistentes al desgaste, los cuales son empleados en una gran variedad de aplicaciones en donde se requieren componentes para maquinaria con excelentes propiedades tribológicas. El buen rendimiento de estas aleaciones se debe a la presencia de grandes cantidades de carburos de cromo de elevada dureza; el tamaño, distribución, tipo y morfología de estos carburos controlan en gran medida la resistencia al desgaste del material. Los tratamientos térmicos posteriores permiten modificar la microestructura de la aleación en estado fundido y mejorar su resistencia al desgaste. En este trabajo se mejoró la resistencia al desgaste de la fundición blanca alto cromo producida por la empresa Fundiciones Industriales S.A.S., mediante la reformulación de la composición química y la aplicación de tres tratamientos térmicos diferentes. Para determinar las propiedades finales de ambas aleaciones, se llevaron a cabo análisis metalográficos, toma de dureza, y ensayos de desgaste mediante el método Pin-on-Disc. Según los resultados, con la reformulación de la composición química y la aplicación del tratamiento térmico de temple a 1050°C y revenido a 500°C se obtuvo la menor tasa de desgaste; con una reducción de aproximadamente un 60% con respecto a la aleación base. También se encontró que, con el aumento en la temperatura de temple, la resistencia al desgaste de la aleación actual aumentó. Además, la adición de Mo, Ni y Cu provocó una modificación en el tamaño, cantidad, forma, y distribución de los carburos eutécticos.

ABSTRACT : High-chromium white cast irons comprise an important class of wear resistant materials, which are used in a wide variety of applications where machinery components with excellent tribological properties are required. The good performance of these alloys is due to the presence of great amounts of high hardness chromium carbides; the size, distribution, type and morphology of these carbides largely control the wear resistance of the material. Subsequent thermal treatments allow to modify the as-cast microstructure of the alloy and improve its wear resistance. In this work, wear resistance of high-chromium white cast iron produced by Fundiciones Industriales S.A.S. company was improved, by reformulation of chemical composition and application of three different heat treatments. To determine final properties of both alloys; metallographic analysis, Brinell hardness, and wear resistance essays using the Pin-on-Disc method were carried out. According to the results, the lowest wear rate was obtained with the reformulation of the chemical composition and the application of the quenching heat treatment at 1050°C and tempering at 500°C; which exhibited a reduction of approximately 60% compared to the base alloy. It was also found that, with increasing quenching temperature, the wear resistance of the current alloy increased. Furthermore, the addition of Mo, Ni and Cu caused a change in the size, quantity, shape, and distribution of the eutectic carbides.