mineria subterranea

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE PRECALENTAMIENTO SOBRE LA SUCEPTIBILIDAD A LA FISURACION EN FRIO, MICROESTRUCTURA Y DISTRIBUCION DE DUREZA EN JUNTAS SOLDADAS DEL ACERO NKK 500
J. W. Vera Alvarado a, N. E. Zavaleta Gutiérrez a, L. Aguilar Rodríguez a, y H. De Cicco b
a Depto. de Minas y Metalurgia - Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Trujillo, Trujillo, Perú.
b Unidad de Actividad deMateriales, Centro Atómico Constituyentes - CNEA, Buenos Aires, Argentina.

Palabras claves: acero resistente al desgaste, fisuración en frío, FCAW, microestructura de soldadura.

Resumen
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en ensayos de fisuración en frio realizados en el acero resistente al desgaste NKK 500 con diferentes temperaturas de precalentamiento. Se utilizó elensayo WIC y el proceso de soldadura por arco con alambre tubular (FCAW) con aporte E71 T-1. A través de todo el cordón de soldadura se realizó una caracterización microestructural y un perfil de dureza.
Bajo las condiciones ensayadas no se observó problemas de fisuración en frío. Sin embargo, se detectaron regiones muy blandas dentro de la zona afectada por el calor, cuyo tamaño incremento con latemperatura de precalentamiento. Estas regiones debilitadas podrían generar un rápido desgaste afectando su rendimiento en servicio. Asimismo, la elección de un material de aporte de menor resistencia que el metal base, recomendado por los fabricantes, ayuda a prevenir la fisuración en frío, pero a su vez genera un metal de soldadura de baja dureza.
El análisis microestructural del metal desoldadura, reportó una disminución de la ferrita acicular y un incremento de la ferrita en borde de grano, conforme se incrementa la temperatura de precalentamiento. Estos cambios microestructurales también se vieron reflejados con una disminución de la dureza.

1. INTRODUCCIÓN
Entre los materiales que están siendo utilizados con relativo éxito en construcciones soldadas están los aceros de altaresistencia a la abrasión, usados principalmente en equipos mineros y en la agricultura debido a su elevada dureza (400 a 600 HV). Podemos citar por ejemplo los aceros XAR (Extra Abrassión Resistance) 1, aceros Hardox, aceros Weldox 2, etc. Sin embargo, debido a las rigurosas condiciones de operación a que son sometidos los componentes que son fabricados con estos tipos de aceros, se producenfallas prematuras en servicio; las son ocasionadas por un inadecuado proceso de soldadura, utilizado durante la fabricación del componente o durante su recuperación cuando éste ya ha cumplido su vida útil.
Entre las diversas formas de fallas con que se manifiestan los problemas en la soldabilidad de los aceros puede destacarse la fisuración en frío debido a la presencia de microestructuras frágilesque suelen presentarse en la zona afectada por el calor (ZAC).
En la actualidad, el Perú está atravesando un periodo en que la industria minera se está incrementando sostenidamente, demandando el consumo masivo de componentes de maquinaria pesada que están sometidas a severas condiciones de trabajo, impacto y abrasión debido a los materiales presentes en los yacimientos, lo que ha obligado alos empresarios mineros a tratar de reducir los costos operativos siendo importante, en este caso, el reemplazo de determinados tipos de acero por otros más económicos pero con características mecánicas muy parecidas y empleando también las técnicas de soldadura para la habilitación, construcción, montaje y recuperación de las estructuras hechas a base de dichos aceros.
Tal es el caso del aceroNKK500, utilizados para aplicaciones como: cubiertas de tolvas de volquetes mineros, cucharas de cargadores frontales, chancadoras de minerales, etc., en los cuales se utilizan los procesos de soldadura para su habilitación, recuperación o montaje de las estructuras hechas a base de estos materiales. Sin embargo las técnicas empleadas aún no proporcionan los resultados óptimos esperados, y por ende...