Metales

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA









“BOLAS FUNDIDAS DE ACERO BAINITICO WTH”







“Trabajo de titulación entregado en conformidad a los requisitos para obtener el Título de Ingeniero Civil en Metalurgia”








Profesor Guía: Santiago Riveros López







Mitchell Christian VivancoPalavecino

2009
RESUMEN

En el presente trabajo se estudió el comportamiento al desgaste y tenacidad de un acero bainítico fundido llamado WTH (Wear Trip High) desarrollado por la empresa Kupfer Hnos. S.A.
Se fundieron bolas de 2 ½ pulgadas de diámetro las cuales fueron caracterizadas utilizando diferentes ensayos como: difracción de rayos X, ensayo de desgaste, diagramas TTT predictivos,ensayo Jominy, análisis metalográfico. A su vez se aplico el test de impacto repetitivo (Drop ball test) a bolas tratadas térmicamente de forma diferente, las cuales fueron comparadas con las bolas de acero presentes en el mercado.
Se corroboro la presencia de austenita retenida en la microestructura del material tratado térmicamente.
Se comprobó la existencia del fenómeno TRIP y lainfluencia de este en su comportamiento antiabrasivo.
También se obtuvieron los diagramas de enfriamiento continuo predictivos, a partir de la composición química y tamaño de grano austenítico a partir de los modelos desarrollados por Kirkaldy.
Se demostró que el acero WTH, posee características antiabrasivas y de tenacidad para tratamientos térmicos y procesos de fusión adecuados.Índice

Capitulo 1 Introducción…………………………….……………………………...…………….5
1.1. Objetivos…………………………………………………………………………….… 5
1.1.1 Objetivo General. ………………………………………………….………6
1.1.2 Objetivo Específicos…………………………………………………..….. 6


Capitulo 2 Antecedentes teóricos……………………………………………….…...7
2.1. Materiales Utilizados en las bolas de Molienda …………………….…...7
2.2. Consideraciones en laselección de materiales……………………….…8
2.3 Aceros Fundidos………………………………………………………….….9
2.4 Segregación en aleaciones………………………………………………..15
2.4.1. Diagramas de fases y coeficiente de partición de equilibrio……. 15
2.4.2. Redistribución de soluto en solidificación fuera del equilibrio…....18
2.4.3. Elementos que segregan………………………………………….... 20
2.4.4. Factores que influyen enla segregación…………………………...22
2.5. Bainíta en aceros….……………………………………………….………23
2.5.1 Bainíta superior.……………………………………………………………………………………24
2.5.2 Bainíta inferior…...………………………………………………….....27
2.5.3 Comportamiento del carbono….…………………………………. …29
2.5.4 Comportamiento de los elementos aleantes………………………..32
2.5.5 Cinética de la bainíta……………………………………………......34
2.5.6 Transición desde bainíta superior a bainíta inferior………………..37
2.5.7 Bainíta granular…………………………………………………........ .39
2.5.8. Revenido de la bainíta………………………………………………..40
2.6 Martensita en aceros ……………………………………………………..42
2.6.1 Revenido de la martensita …………………………………………..43
2.6.2 Efecto del revenido sobre la dureza de la martensita……………..442.7 Transformación ausferrítica………………………………………………46
2.8 Fenómeno TRIP……………………………………………………………47
2.8.1. Aceros TRIP, fases y estructuras…………………………………...48
2.9 Diagramas TTT…………………………………………………...………………....53
2.9.1. Predicción de curvas IT y CCT en aceros de múltiples componentes diluidos………………………………………………………. 53
2.9.2. Transformación de curvas IT aCCT………………………………..58
2.10. Ensayo Jominy (Templabilidad)…………………………………….....60
2.10.1. Aspectos generales…………………………………………………60
2.11. Tratamiento criogénico….……………………………………………....61
2.12 Desgaste en metales en medios de molienda………………………..62
2.12.1. Antecedentes generales……………………………………………62
2.12.2. Origen del desgate en bolas de molienda………………………..63...