Aplicaciones del Microscopio de Barrido Ambiental, Environmental

Aplicaciones del Microscopio de Barrido Ambiental, Environmental

CONAMET/SAM 2006
EXPERIENCIAS DE SOLDADURA DE ADI – AUSTEMPERED DUCTILE
IRON, CON ELECTRODOS BÁSICOS BASE HIERRO DE BAJO
CONTENIDO DE HIDRÓGENO Y MÍNIMO APORTE CALÓRICO.
F. R. Agüeraa, b; A. F. Ansaldia; A.S. Reynosoa, V.E. Fierroa, b; H.N. Alvarez Villara, b, E.S. Ayllón
a
CITEFA, Departamento Ciencia y Técnica de Materiales (DEIMAT) Juan Bautista de La Salle 4397
(B1603ALO), Villa Martelli, Pcia. de Bs. As. Argentina.
b
Universidad de la Marina Mercante(UdeMM-DICyT) Rivadavia 2258 (C1034ACO) Ciudad Autónoma
de Bs. As. Argentina
[email protected]
RESUMEN
El presente trabajo analiza la unión por soldadura de cupones de fundiciones esferoidales y fundiciones
esferoidales tratadas isotérmicamente, denominadas en inglés Austempered Ductile Iron-ADI. La unión se
realizó con los mismos consumibles para todos los casos, mediante el método manual (SMAW) con
electrodos diseñados para tener un bajo contenido de hidrógeno en el material depositado. La elección del
tipo de consumible se hizo dada la calidad garantizada por el proveedor, tanto en el contenido de este
elemento como en los niveles inclusionarios de otros elementos, a la vez que se controló el calor aportado
tratando que sea el mínimo posible, cosa que el tipo de electrodo tiene previsto en su diseño. El calor
aportado en los procesos de soldadura, modifica las microestructuras y por lo tanto las características
originales de las fundiciones, ya sean con o sin tratamiento térmico. Uno de los objetivos del trabajo, es
buscar la manera de recuperar las estructuras originales o bien disminuír los efectos de degradación del
trabajo de soldadura sobre los materiales de base. Actualmente la reparación de piezas de fundición gris y
esferoidales, se realiza con diferentes técnicas, procedimientos y materiales de aporte, entre ellos, está
difundido el uso de electrodos revestidos que depositan un material con alto contenido de níquel, o níquel
hierro con un porcentaje de carbono de 1,55% aproximadamente. Este tipo de electrodos responde a la
norma AWS A5.15-90, “Welding Rods and Covered Electrodes for Welding Cast Iron” . En experiencias
hechas por los autores, el comportamiento de estos productos es aceptable según las primeras pruebas
hechas sobre material de base ADI.
El inconveniente adicional que se presenta en las ADI, es el deterioro de la zona afectada por calor-ZAC,
pues se pierde la estructura de Ausferrita lograda en el tratamiento isotérmico. El problema señalado
obliga a plantear soluciones tanto para la aplicación durante un proceso de fabricación de piezas de ADI
soldadas, como para eventuales reparaciones de mantenimiento, aunque no necesariamente el proceso
deba ser el mismo.
Una vez lograda la unión, en ambos grupos de fundiciones, ADI y esferoidales, se efectuó un tratamiento
de austenización a 920°C y austemperado a 370°C durante noventa minutos, de esta forma se obtuvo una
restitución de la estructura ausferrítica en las ADI y se transformó la fundición esferoidal de matriz
perlítica-ferrítica a otra de matriz ausferrítica, propia de las ADI. Por su parte, el material de aporte de la
soldadura que estaba constituído por un acero ferrítico-perlítico, se modificó en su morfología y
constitución química, cambiando sus propiedades.
Se analizan las dificultades para lograr un resultado tecnológicamente satisfactorio. Se estudian los
aspectos relevantes de la unión soldada y su entorno próximo, tales como el comportamiento del material
de aporte y la zona de material mezclado, como así también se estudia la zona afectada por el calor-ZAC,
cotejando los resultados con respecto a las estructuras y propiedades de los materiales de base mediante
ensayos de tracción, Charpy, dureza HRB, metalografía óptica y electrónica de barrido- MEB.
Se efectuaron mediciones de perfiles de microdureza Vickers - Hv en probetas preparadas especialmente
para las determinaciones.
Las pruebas muestran las posibilidades de soldar las fundiciones ADI, como así también las limitaciones
de las técnicas en los resultados obtenidos hasta el momento.
Palabras Clave: Fundiciones, ADI, soldadura, tratamientos térmicos, propiedades.
1. INTRODUCCIÓN
Las fundiciones “ADI”- Austempered Ductile Iron,
son estudiadas sin solución de continuidad desde
su descubrimiento en 1971[1]. Si bien han pasado
casi 40 años, resulta un material en desarrollo y
usado en nuevas aplicaciones. Dado que hay
aspectos por investigar, se siguen estudiando
comportamientos del material a fin de conocer en
profundidad sus propiedades en diferentes
condiciones de uso. El grupo de propiedades
mecánicas de materiales del Departamento de
Investigación de Materiales -DEIMAT de
CITEFA, viene haciendo un aporte al tema con el
estudio
y empleo de las ADI en varias
aplicaciones[2-3-4]. En este trabajo, se prosiguen
desarrollos realizados en la soldadura de las
fundiciones por el INTEMA, Facultad de
Ingeniería de la Universidad de Mar del Plata [5],
y otras hechas por investigadores de Chile[6]. Se
analiza la posibilidad de la unión por soldadura de
cupones colados en fundición esferoidal, que
fueron soldadas y luego tratadas isotérmicamente
para lograr la estructura final de ausferrita y piezas
de fundiciones ADI soldadas, que sufren
transformaciones por la mezcla con el material del
electrodo consumible y el consiguiente aporte
calórico del proceso. Estas piezas unidas vuelven a
ser tratadas para restituirles su estructura original,
ausferrita, en el material base.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y
RESULTADOS.
El material se fundió en un horno eléctrico de
inducción de uso industrial de 50t y fue colado en
moldes de arena.
Partiendo de una misma aleación, constituida por
una fundición esferoidal, básicamente Fe, C, Si y
Mn, con un carbono equivalente en el entorno de la
composición eutéctica, ver Tabla 1 y ecuaciones
(1), (2) y (3), se realizaron dos tipos de
experiencias, a saber:
a) En el primer grupo se partió de la fundición en
bruto de colada, as cast, de donde se seleccionaron
cupones a los que se les hicieron los chaflanes
adecuados, como se muestran en las Figuras 1 y 2,
luego fue soldado con electrodos tipo AWS
E8018-G Low Hydrogen Stick (D80-LH). De los
cupones soldados se cortaron probetas para
ensayos micrográficos, de tracción y Charpy. Del
total de estas probetas se tomó un grupo que fue
analizado y ensayado en condición post-soldadura,
as welded, mientras que otro grupo fue sometido a
tratamientos térmicos de austemperado. Luego de
transformadas en ADI, este segundo grupo de
probetas fue ensayado y analizado. Con este
primer grupo de experimentos se pudo observar el
comportamiento de piezas de fundición esferoidal,
coladas y unidas por soldadura con una
microestructura final en las probetas que
transformó de perlita-ferrita a ausferrita, propia de
las ADI. En estas probetas el conjunto completo
es ADI, salvo la soldadura que transformó a un
acero austemperado.
b) El segundo grupo de experiencias consistió en
obtener los cupones para soldadura con estructura
ADI. Estos cupones fueron soldados con el mismo
procedimiento que el primer grupo, por lo que se
esperaba que la microestructura fuera modificada
por la soldadura aplicada. De los cupones de ADI
as welded,
se obtuvieron probetas para
micrografía, ensayos de tracción y Charpy.
El total del grupo de probetas fue separado en dos
partes, a saber:
Por un lado, se ensayaron las probetas en
condición as welded, que luego fueron analizadas
comparadas y evaluadas contra los otros grupos.
Por otro lado, la otra mitad de las probetas de ADI,
as welded, fue sometida al mismo tratamiento de
austemperado que las fundiciones esferoidales
tratadas.
Los resultados de los ensayos de este segundo
grupo tendrían que dar las pautas de los fenómenos
que se producen y como se afectan las propiedades
de estos materiales al ser soldados. También se
vería como se modifican las estructuras y las
propiedades al tratar térmicamente
las ADI
soldadas.
2.1 La unión por soldadura
En el desarrollo histórico de las fundiciones,
siempre hubo dificultades para realizar la unión
por soldadura de piezas coladas. Este aspecto
redujo la posibilidad de extender el uso del
material, pues se hacía difícil el ensamble de partes
y la reparación de piezas dañadas. De todas
maneras, se desarrollaron técnicas y productos que
subsanaron este inconveniente en las fundiciones
convencionales, donde se incluyen las grises y
esferoidales (spheroidal grafite-SG) [7-8].
El alto contenido de C en las fundiciones, tanto el
grafítico como el contenido en la matriz, es un
factor que dificulta enormemente la soldabilidad
de estos productos. En la bibliografía específica se
presentan comparaciones sobre el tema, como así
también gráficos Carbono vs. Silicio, donde se
aprecia la ubicación de los aceros al carbono y las
fundiciones[8]. Cabe aclarar, que dentro de los
aceros, los más aptos para la soldadura son
aquellos donde el carbono equivalente es el menor
posible. Si bien con la aplicación de
procedimientos adecuados se pueden soldar aceros
de mayor porcentaje de carbono, podemos tomar
un límite para el carbono equivalente del 0,40 %,
lo que es unas diez veces menor que el carbono
equivalente de las fundiciones en análisis, de 4,44
% CE.
La selección del consumible de soldadura se
realizó teniendo en cuenta que las fundiciones son
materiales con muchos defectos propios del
método de obtención, de aquí la preferencia por un
electrodo de bajo hidrógeno. Además un electrodo
de estas características garantiza un muy bajo nivel
de inclusiones, dado que debió haber sido
manufacturado con alambre obtenido de coladas de
acero desgasificado y procesos de refusión. Así
también el revestimiento debe ser de una calidad
garantizada.
2.2 Obtención del material base
El material base, Figura 1, fue seleccionado
teniendo
en
consideración
aspectos
tecnológicos[9] y económicos.
Los aspectos tecnológicos considerados en la
elección fueron:
Dureza Brinel (HB) 225; Dureza Vickers (HV)
237; dureza Rockwell B (HRB) 97; resistencia a la
tracción (σmax) 820MPa; alargamiento a la rotura
(ξ) 7%; energía de impacto Charpy (CVN) 81
J/cm2.
B
CE=C+0,31Si+0,33P+0,45S-0,028Mn+Mo+Cr0,02Ni-0.01Cu (2)
CE=3,35+0,8246+0,0086+0,007-0,0162+0,031+
0,25-0,0116-0,0038= 4.4396 (3)
aproximadamente: 4,44%
2.3 Diseño y resultados del tratamiento térmico
de austemperado
La intención fue lograr una fundición ADI (Grado
I, II ), según la norma ASTM: A 896-90, Standard
Specification for Austempered Ductile Iron[9]
El TT se diseñó, teniendo en cuenta:
Resistencia: 861Mp a 1030Mp;
HB: 269 a 363; Hv: 283 a 382;
Tensión de fluencia: 550Mp a 690.
Se austenizó a 920°C y se austemperó a 370°C
durante 90 minutos. Se obtuvieron valores dentro
de los estimados
2.4 Diseño y maquinado de la junta para la
soldadura
Figura 1:
En la parte superior se muestra el
bloque tipo “Y” de donde se prepararon probetas
de
tracción,
Charpy
y
metalográficas,
representativas de la colada.
En la Tabla I, se indican los valores de la
composición química, como porcentaje (%) en
peso, determinados con un equipo de
espectroscopia “Spectrolab-S”, usado por la
empresa proveedora de la fundición esferoidal (as
cast).
Se aumentó el Si para evitar los carburos. Los
aleantes Cr, Cu, Ni y Mo corresponden a una
colada industrial[10].
La metalografía del material as cast es la de una
estructura de fundición esferoidal perlítica con un
porcentaje de ferrita menor al 10%, carburos
menor al 1%, nodularidad mayor al 95%, tamaño
de nódulos 7-8, conteo nodular 200 nódulos /mm2.
Tabla I: Composición química de la fundición
esferoidal original (% en peso)
C:3,35 Mn:0,58 Ni: 0,58 Cu:0,15 P< 0,026
Si:2,66 Cr: 0,30 Mo: 0,03 Mg:0,04 S< 0,015
La junta de unión se seleccionó, de las alternativas
que se dan en “Guide for Welding Iron Casting”
ANSI/AWS” [7-8], prefiriéndose las que presentan
una parte recta para poder colocar termocuplas que
registren las variaciones de temperaturas durante
los ensayos, mientras que la otra parte a unir, con
un bisel de entre 30° y 50°, para permitir el acceso
a la raíz sin inconvenientes. De las dos opciones
posibles con las características antedichas, se
seleccionó la que además del bisel tiene un talón
de 3mm, Figura 2.
El maquinado se efectuó a baja velocidad, para
evitar la modificación de las estructuras por
calentamiento. En total se prepararon treinta y dos
placas.
Figura 2: Fotografía de un par de placas que fueron
maquinadas para su posterior unión por soldadura
2.5 Consumible y parámetros de soldadura
Normalmente el carbono equivalente-CE se
calcula como:
CE=C+1/3 Si= 3,35+1/3 x 2,66= 4,23 (1)
Sin embargo, a los fines del cálculo del CE y su
influencia en la aparición de grietas, es
conveniente usar una fórmula que contemple otros
elementos
Se usó electrodo básico, manufacturado conforme
a la norma AWS 5.5-96; tipo AWS E9018-G Low
hydrogen stick (SMAW) electrode. Multipasadas
Polaridad: DI (-).Diámetro de electrodo 3,2mm.
Intensidad de corriente: 70A. Tensión 10/20V.Vel
de avance: 180mm/min.
En la Tabla 2 se muestran los valores de la
composición química del electrodo y el material de
aporte puro depositado. En el primer caso los
datos son los del fabricante mientras que en el
segundo caso fueron determinados analíticamente
por los autores, mediante técnicas de microsonda
EDAX acoplada a un microscopio electrónico de
barrido- SEM , espectrometría de chispa y otras
técnicas.
Tabla 2: Material de aporte (% en peso, excep. H)
Elemento AWS5.5 96
LH-D80
Muestra
C
No Espec.
0,05-0,09
≤0,05
Mn
1,00min
1,10-1,50
1,43
Si
0,80min
0,30-0,60
1,10
P
No Espec.
0,01-0,02
0,016
S
No Espec. 0,007-0,01
0,010
Cr
0,30max
0,10-0,05
≤0,10
Mo
0,20max
0,10-0,05
≤0,10
0,60
Ni
0,50min
0,60-0,95
V
0,10max
0,01-0,03
≤-0,03
Cu
No Espec.
0.03-0,08
≤3ml/
H
1-3 ml/
100g
100g
2.5.1 Ensayos de material de aporte puro
El ensayo de tracción se desarrolló de acuerdo a la
norma ASTM E8M-04. Las probetas ensayadas
corresponden a la geometría subsize W = 6 mm.
Se utilizó una máquina de ensayos MTS 810, con
una velocidad de desplazamiento del actuador de
10 mm/min. La deformación fue medida sobre una
longitud calibrada de 25 mm. Los resultados son
los siguientes:
Dimensiones de las probetas (zona calibrada) 25 x
6 x 6. Tensión Máxima: 52,69 Kg./mm2. Tensión
de Fluencia 40,00 Kg./mm2. Alargamiento
específico 28%, en 25mm.
tracción de fundición esferoidal as welded y 4
probetas Charpy en la misma condición, y en la
parte superior derecha la probeta de micrografía de
fundición esferoidal soldada as welded. En la parte
inferior, de izquierda a derecha, tenemos probetas
de ADI soldadas y vueltas a austemperar, tanto las
5 Charpy como las 5 de tracción, luego 4 probetas
de ADI de tracción y 4 de Charpy, en condición as
welded, y finalmente la probeta de micrografía de
ADI, en esta última condición. En la Figura 4 se
muestran las probetas para micrografias, as welded
Figura 3: Fotografía de las probetas de tracción,
Charpy, y metalográficas de materiales soldados,
preparadas a partir de cupones de fundición
esferoidal (grupo superior) y ADI (grupo inferior).
2.5.2.-Ensayo Charpy del material de aporte
puro
Las probetas fueron extraídas en la dirección
transversal a los cordones de soldadura, que
resulta la condición más desfavorable, por lo que
los resultados son conservativos.
Los ensayos se realizaron según la norma de
aplicación ASTM E23-05, a temperatura ambiente
(21°C) en un péndulo Charpy Shimadzu de 300 J.
Valor promedio obtenido: 233 J/cm2.
2.6 Ensayos de los materiales soldados
En la Figura 3 se muestran los grupos de probetas
obtenidas a partir de cupones de fundición
esferoidal soldada y fundición ADI soldada,
En la parte superior de la foto se observan, de
izquierda a derecha, 5 probetas de tracción de
fundición esferoidal soldadas con tratamiento
térmico, luego 5 probetas Charpy
también
soldadas y austemperadas, luego 4 probetas de
Figura 4: Fotografia de fundición ADI soldada
(arriba) y fundicion esferoidal soldada (abajo).
Pulido hasta 1μm. Ataque Nital 3.
2.7 Ensayos mecánicos de los materiales
soldados y tratados
En la Tabla 3, se presentan los valores relevados
sobre las probetas de los diferentes materiales
luego de ser soldados, as welded, y después de ser
soldados
y
tratados
térmicamente
por
austemperado. En los ensayos de tracción, se
determinaron la tensión al límite convencional de
fluencia, σ0,2; la tensión máxima, σmax y el
porcentaje de deformación, ξ. En la misma tabla
se indican los valores de energía por unidad de
superficie relevados en el ensayo Charpy con
entalla en “V”, CVN.
Se adoptó la siguiente forma de designación de los
materiales:
ES= fundición esferoidal soldada, as welded
AS= ADI soldada, as welded
EST= fundición esferoidal soldada y tratada
(austemperado a 370°C, durante 90minutos)
AST= ADI soldada y tratada (austemperado a
370°C, durante 90minutos)
En la Tabla 4, se leen los valores promedio de las
Hv, que presentan las diferentes zonas de la unión
por soldadura, en los cuatro casos estudiados.
Tabla 3: Propiedades mecánicas de los materiales
soldados.
Material
σ 0,2
σmax
ξ
CVN
[%]
[J/cm2]
[Mpa] [Mpa]
ES
543
604
3
6,5
AS
615
683
2
7,0
EST
624
694
4
7,5
AST
775
861
4
7,0
Zona 1: material base, fundición esferoidal-ES, la
microestructura es la de la Figura 5.
Zona 2: material de aporte puro, constituido por
ferrita y perlita, según la composición química de
la Tabla 2. Algunos cordones de soldadura, tienen
la estructura primaria parcialmente modificada, por
otros cordones aplicados sobre ellos.
Zona 3: material fundido, parcialmente mezclado,
enfriado con alta velocidad de extracción de calor.
En la Figura 8, se esquematiza esta zona como
líneas rectas que representan los carburos
primarios tipo M3C[1], básicamente cementita y
carburos de otros elementos como Mo, V, Cr,
Figura 9. Dentro de esta estructura se destacan las
dendritas de ledeburita modificada, como se
observa en la Figura 10.
Tabla 4: : Microdureza Vickers - Hv 50 gf
Material
Base
Aporte
M3C
ZAC2
ZAC3
ES
AS
EST
AST
250
412
425
444
354
351
456
440
528
750
422
436
412
420
460
441
386
457
460
450
Figura 6: Esquema de la soldadura de ES.
2.8 Análisis microestructural de las uniones
soldadas y/o tratadas
2.8.1 Fundición esferoidal soldada-ES
En la Figura 5, se muestra la micrografía de la
fundición esferoidal del material colado, as cast.
Se distinguen en el borde izquierdo y abajo, dos
esferoides de grafito, rodeados de ferrita, que
corresponde a una estructura de ojo de buey, bull
eyes en la bibliografía inglesa. El resto del
material está constituído por colonias de perlita. En
la Figura 6, se esquematizan las cinco zonas
analizadas.
Figura 5: 1000X. Micrografía del material base
fundición esferoidal perlítica – ferrítica. Nital 3
Figura 7: Micrografía de la zona 3, parte central,
se ven las dendritas de la solidificación de la
ledeburita eutéctica. 50X.
Figura 8: Detalle de las dendritas. Las motas
oscuras son de perlita originada en la
transformación de la austenita de la ledeburita
500X.
Zona 4:En la micrografía de la Figura 9, se ven
los detalles de la zona indicada en el esquema de la
Figura 6. Se caracteriza por presentar una
estructura de agujas de tipo Widmanstätten, que se
forman en el material de aporte, mezclado con el
material de base, rico en carbono, la velocidad de
enfriamiento no llega a ser tan elevada como para
formar martensitas, pero tampoco es tan lenta
como para transformarse en perlita y ferrita. En la
Figura 9, se ve una línea de unos 100μm que
separa las zonas 3 de la zona 4. En la Figura 10, se
tiene un detalle de esta línea obtenida con SEM.
Zona 5:Está constituída por la zona de mezcla del
lado del material base, donde los bordes de celda
se funden parcialmente pero no se llega a disolver
los esferoides de grafito que aparecen en una
matriz de carburos, diferente a la original de perlita
y ferrita. Figura 7, ángulo superior derecho.
Material base ADI II, conformado por ausferrita,
de la morfología mostrada en la Figura 12.
Zona 2: Aporte de soldadura del electrodo,
básicamente ferrita-perlita.
4
1
2
3
5
Figura 11: Esquema de la unión de AS, mostrando
las cinco zonas analizadas.
Zona 3: Zona fundida y mezclada. En la Figura
13, material de aporte arriba a la derecha y ADI,
abajo a la izquierda. En esta zona aparece junto al
material de base un área formada por carburos de
tipo M3C, fundamentalmente cementita y otros
provenientes de los aleantes como Cr, Mo y V.
Con alta resolución se aprecia que la ledeburita
eutéctica, se ha modificado según la reacción
eutectoide a perlita muy fina. Figura 14.
Figura 9: Micrografía de la Zona 4, lado derecho
de la fotografía, se observan agujas tipo
Widmanstätten. 500X.
Figura 12: Microestructura de ADI II.100X
Figura 10: micrografía MEB de la zona 4,, se
observa la estructura de la línea de carburos en la
interfase 12.00X.
2.8.2 Fundición ADI soldada-AS
En la Figura 11, se esquematiza la Figura 4, para
analizar cada zona de interés de la soldadura de
ADI-AS.
Zona 1: En la Figura 12 se
observa la
microestructura del material base, ausferrita
obtenida por un austenizado a 920°C y luego
austemperado a 370°C, 90minutos.
Figura 13: Macrofotografía de zona fundida y mezclada
interfase de material de aporte y ausferrita. Nital 3,
50X.
Figura 14: Microfotografía SEM de zona fundida y
mezclada. Colonia de perlita proveniente de la reacción
eutectóide de la ledeburita. Nital 3, 20.000X.
Zona 4: Caracterizada por la presencia de
martensita.
En la Figura 15, se ve la zona junto al material de
aporte, donde se distinguen las agujas de
martensita, sobre fondo claro. El carbono proviene
del material base, ausferrita más grafito.
Zona 5: Zona afectada por el calor-ZAC, Figura
13 abajo a la izquierda. Constituída por ausferrita
revenida, donde la austenita no reactada se
modifica precipitando carburos más estables[11]
Microscópicamente se ve más oscura, Figura 4,
(arriba).
Figura 16: Esquema de la soldadura más el tratamiento
térmico de austemperado, tanto de EST como AST.
Figura 17:Micrografía de la zona de dendritas y
acicular, martensita o Widmanstätten, modificadas.
1000X.
3. COMENTARIO
Figura 15: Micrografía de la zona de formación de
martensita, arriba y zona fundida con formación de
carburos y ledeburita, abajo. Nital3, 200X.
2.8.3 Fundición Esferoidal y ADI soldadas y
tratadas térmicamente- EST y AST.
En la Figura 16, se esquematiza la zona de interés,
que es similar en ambos materiales. Los lotes de
probetas de ambos materiales soldados, as welded,
fueron sometidos al tratamiento térmico de
austenizado a 920°C y luego enfriados
isotérmicamente a 370°C, austemperado. Con el
tratamiento de austemperado, se transformó la
fundición esferoidal a ADI y a la ADI soldada se le
restituyó la estructura original.
Zona 1: ausferrita, estructura final, ver Figura 12
Zona 2: material de aporte, modificado.
Zona 3: Carburos y estructuras aciculares
transformadas , ver Figura 17.
Tal como se fue desarrollando la parte
experimental, se obtuvieron y compararon
resultados de las propiedades mecánicas en
diferentes estructuras metalográficas, a partir de
una fundición esferoidal común para todas las
experiencias. Las estructuras metalográficas
diferenciadas fueron surgiendo al aplicar la
soldadura y los tratamientos térmicos y finalmente
se llega a estructuras similares al austemperarse
ambos grupos de probetas.
Se prefiere usar el término “similares” y no
“iguales” al hablar de las estructuras finales, dado
que hay diferencias por ejemplo en el tamaño de
las placas de la zona de dendritas y estructuras
aciculares, modificadas por el austemperado final.
También se nota una leve diferencia en las
propiedades mecánicas de las probetas ya sea que
provinieran de fundición esferoidal soldada o de
ADI, ver Tabla 3 y 4.
4. CONCLUSIONES
1. Las ADI y fundición esferoidal, son soldables a
temperatura ambiente, 22°C, con electrodos
consumibles de tipo AWS C9018-G (D80-LH).
2. La unión soldada presenta resistencia y dureza
de la zona de material de aporte y la ZAC,
similares a las de los materiales de base finales,
que en ambos casos resulta ser ADI.
3. Los valores de CVN de la zona soldada, caen en
forma importante en los materiales en estado as
welded y mejoran con el tratamiento térmico de
austemperado, pero siguen siendo inferiores a los
materiales de aporte puro y de base, fundición
esferoidal y ADI.
4. Los tratamientos térmicos de austemperado,
modifican la zona de carburos y estructuras
aciculares, en la interfase material base - aporte,
generando una nueva estructura más fina, sin la
presencia de fases aciculares, dendritas de carburos
primarios y ledeburita modificada.
5. BIBLIOGRAFIA
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and constitution of the phases in as-welded
microstucture of austempered ductile iron
Materials Science and Technology, Vol.21, N°6
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2. Ratto P., Ansaldi A, Fierro V, Agüera F,
Alvarez Villar N and. Sikora J, Low temperature
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International, Vol41, 2001, 372-380.
3. Fierro V., Sikora J., Ansaldi A., Ratto P.J.,
Agüera F.R, Alvarez Villar N., “Mechanical
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temperature range between –100 and +100”, Latin
American Applied Research, N°33, 2003, 7-12.
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comportamiento al impacto de fundiciones
esferoidales, Tesis de Licenciatura en Física,
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6. AGRADECIMIENTOS
A las autoridades de la Universidad de la Marina
Mercante-UdeMM y el Instituto de Investigaciones
Científicas y Técnicas - CITEFA, que sostienen el
proyecto SOLADI. A los Ingenieros J. Sikora y M.
Caldera del INTEMA- UNMdel Plata.