Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
CARACTERIZACIÓN DE LAS INCLUSIONES DE MnS PRESENTES EN UN ACERO
MICROALEADO AL VANADIO RESULFURADO DE ALTA RESISTENCIA
Elena Brandaleze (1) , Silvina Hereñú (1, 2) e Iris Álvarez Armas (2)
(1) Departamento de Metalurgia, Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional San Nicolás, Colón 332, 2900
San Nicolás, Argentina.
(2) Instituto de Física Rosario, CONICET-Universidad Nacional de Rosario, Bv. 27 de Febrero 210 Bis, 2000 Rosario,
Argentina.
E-mail (autor de contacto): ebrandaleze@frsn.utn.edu.ar
RESUMEN
Nuevos grados de aceros microaleados se desarrollan en la actualidad para obtener respuestas de alta
resistencia mecánica, requeridas en aplicaciones de herramientas pesadas que se utilizan en la minería o en
la construcción. La presencia de inclusiones de MnS, en algunos casos es necesaria para desarrollar la
buena maquinabilidad del material. Sin embargo, alteraciones en la morfología y la distribución de las
mismas provoca propagación de grietas internas que ocasionan serios problemas en el procesamiento del
acero. Por esta razón, estudiar las causas que generan la decohesión de las inclusiones respecto de la
matriz, es de interés fundamental.
En este trabajo, se presentan resultados sobre el estudio de la morfología y distribución de los sulfuros
presentes en un acero microaleado al Vanadio, que ha sufrido la formación de grietas internas durante el
proceso de conformado. El estudio se realiza mediante microscopía óptica y electrónica de barrido. Además,
se determina la composición química de las inclusiones aplicando la técnica de análisis semicuantitativa
EDS.
Palabras clave: aceros microaleados, vanadio, inclusiones, precipitados
1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad, nuevos aceros microaleados resulfurados, se están desarrollando para ser aplicados en
herramientas de gran tamaño, como es el caso de topadoras o cargadoras frontales, en las cuales los
requerimientos de resistencia mecánica resultan críticos. En la producción de los aceros resulfurados, la
formación de grietas como algunos problemas de ductilidad en caliente han sido relacionados con la
densidad y distribución de los MnS en el producto [1]. Las partículas de inclusiones grandes o una alta
fracción volumétrica de las mismas, reducen considerablemente la ductilidad. La formación de estas
inclusiones ocurre principalmente durante el proceso de solidificación del acero. Las condiciones de proceso,
tanto como el contenido de S presente en la aleación determinan el tipo y morfología de los MnS que pueden
generarse. De acuerdo a las condiciones de formación, dichas inclusiones pueden ubicarse en diferentes
zonas del producto: próximas a la superficie, zonas interdendríticas (zona media o central). Adicionalmente,
durante los procesos de conformado, la aglomeración de dichas inclusiones acentúa la tendencia a la
formación de microcavidades, que crecen y coalescen favoreciendo la propagación de microgrietas. Por esta
razón, el tema de la generación de fisuras internas durante la laminación o la prevención de fallas en
servicios de estos productos renueva el interés de investigar sobre el tipo, morfología y plasticidad de los
MnS.
Muchos investigadores han trabajado clasificando los distintos tipos de MnS a lo largo de los años. De
acuerdo a Kim y col [2], Sims y Dhale proponen una clasificación en base a la morfología que contempla a
los sulfuros de tipo I (globulares), tipo II (con morfología cilíndrica y dendríticos) y de tipo III (angulares
cuya forma tiene una tendencia a ser poligonal). Por su parte, Ito y col en [1], suma a la clasificación previa
de los sulfuros de tipo III, otros con morfología derivada de la angular, que es irregular con algunos bordes
rectos que permanecen en la partícula y considera que poseen un origen similar a los sulfuros de tipo I.
En esta etapa del trabajo, se identifican los diferentes tipos de MnS presentes en muestras de material previo
a la laminación y muestras extraídas de barras laminadas con problemas de grietas durante el conformado. Se
caracteriza la morfología, tamaño, composición química y distribución de los MnS en cada una de las
mismas y se correlaciona esta información con el posible origen de dichas inclusiones.
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