Efecto del tratamiento térmico y de la velocidad sobre la resistencia al desgaste de depósitos de aceros modernos martensíticos

Abstract

En este trabajo se estudió el efecto del tratamiento térmico y la velocidad de ensayo sobre el comportamiento al desgaste del metal de soldadura correspondiente a un acero martensítico para herramientas (aleado al Cr, Mn, Mo, V y W), depositado por soldadura semiautomática con un calor aportado de 2 kJ/mm y bajo protección gaseosa de Ar-2%CO2. Del cupón soldado se extrajo un corte transversal al que se le realizó un tratamiento térmico a 550 °C durante 2 horas; esta muestra y una no tratada térmicamente, “como soldada”, constituyeron las dos condiciones analizadas. Sobre las muestras extraídas se efectuaron la determinación de la composición química, la caracterización microestructural, la medición de dureza y los ensayos de desgaste en condición de deslizamiento puro bajo una carga aplicada de 2000 N y con dos velocidades: 190 y 380 rpm. La microestructura estuvo constituida principalmente por martensita y una fracción de austenita retenida para ambas condiciones. La muestra como soldada presentó 16 % de austenita retenida mientras que la tratada térmicamente 8%; esta última mostró endurecimiento secundario. La dureza en la superficie de desgaste promedió los 900 HV. Los mecanismos de desgaste observados fueron oxidación y extrusión, con elevada deformación plástica.

This paper analyzes the effects of both the post welding heat treatment and the speed of wear tests on the tribological behavior of hard weld surfacing martensitic tool steel deposits (alloyed with Cr, Mn, Mo, V and W) obtained with a FCAW metal-cored wire welded under gas shielding of Ar-2%CO2 and with 2 kJ/mm of heat input. A cross section was obtained from the welded coupon and subjected at 550°C during 2 hours. This sample, together with the as welded specimen, constituted the system under study. Cross sections were also extracted for both conditions to determine chemical composition and carry out microstructure characterization, micro-hardness measurements and metal-metal wear tests in pure sliding at 2000 N of applied load at 190 and 380 rpm. A microstructure composed of martensite and retained austenite was observed for both conditions. The as welded sample presented 16% of retained austenite and the heat treated one 8%. Heat treated coupons showed secondary hardening associated with precipitation phenomena. The hardness of worn surface averaged 900 HV. The wear mechanisms observed were oxidation and extrusion, with high plastic deformation.