Volumen II - SAM

constituidos fundamentalmente por Mn y S. Sólo algunas de las inclusiones presentan fases con Si y Al.
Oikawa y colaboradores [1, 3], informan que los sulfuros de tipo III crecen en un líquido de bajo grado de
saturación en S, al inicio de la cristalización y resultan de forma poligonal. Por otra parte Ito y colaboradores,
proponen que los de tipo III precipitan en el acero sólido y ubicados desde la zona columnar hacia la
equiaxiada y afirma que los tipo I y III tienen el mismo mecanismo de precipitación [1]. A diferencia, los de
tipo II precipitan de manera diferente, hacia el final de la solidificación y con un enriquecimiento del
contenido de S considerable en el líquido interdendrítico. Por esta razón se hallan ubicados preferentemente
en el centro y medio radio del producto. La distribución de MnS hallada en las muestras del presente trabajo
muestra coincidencia con lo descripto previamente. En la región central se notó una elevada proporción y
mayor tamaño de los MnS tipo II respecto a los presentes en la zona media o periférica del producto,
visualizándose además una progresiva disminución del tamaño y la proporción de los mismos hacia la
superficie. Este hecho, corrobora que la precipitación de este tipo de MnS se ve más favorecida en el líquido
interdendrítico. Las condiciones de proceso en el material en estudio han promovido la coalescencia de los
mismos, constituyendo largas cadenas en la zona central del producto que han provocado la formación de
grietas, Fig.3c. En el medio radio del producto, la mayoría de los MnS hallados son del tipo III y en las zonas
próximas a la superficie del producto, los sulfuros son mayoritariamente de tipo I y III.
Fue posible determinar en este estudio, que todos los tipos de sulfuros se desarrollan en la fase ferrita (en el
borde de grano perlítico), tal como ya ha sido reportado en [4]. Esto se debe a que los sulfuros pueden
retardar el crecimiento de grano austenítico y promueven junto a la presencia de precipitados, la formación
de ferrita intergranular.
La grieta presente en la muestra de la barra laminada, está asociada a sulfuros de tipo II coalescidos en la
zona central de la misma. Mediante EDS se verificó que estos MnS poseían en algunas partículas contenidos
de Si y Al más elevado que en los sulfuros de tipo I y III. Además, en algunos MnS tipo II se hallaron trazas
de Ca, Ti y Mg, estos elementos disminuyen la plasticidad de los sulfuros favoreciendo la decohesión de la
inclusión respecto de la matriz, dando lugar a la formación de microcavidades que luego coalescen formando
grietas.
4. CONCLUSIONES
En base a este estudio se puede concluir que el agrietamiento de las barras laminadas del acero microaleado
al V se debe a los MnS de tipo II, desarrollados en forma interdendrítica y preferentemente en la zona central
del producto. Durante la laminación, estas inclusiones coalescidas, facilitaron la propagación de grietas por
concentración de tensiones en los extremos de las mismas o por formación de microcavidades que luego
coalescen y promueven la propagación de grietas.
El contenido de fases ricas en Si o Al tanto como la presencia de trazas de Ca, Ti o Mg en este tipo de MnS
contribuyen a que las inclusiones disminuyan su plasticidad fomentando más aun la decohesión respecto de
la matriz.
Se deberían estudiar nuevas condiciones de proceso de colada continua para minimizar el contenido de MnS
de tipo II, incorporar elementos que permitan modificar la morfología de los MnS hacia otras menos nocivas
o bien promover a través de la precipitación el control de los sitios de nucleación de los mismos.
REFERENCIAS
1. Y. Ito, N. Masumitsu y K. Matsubara, "Formation of manganese sulfide in steel", Transactions ISIJ, 21,
(1981) 477-484.
2. H. S. Kim, H. G. Lee, K. S. OH, "Evolution of size, composition and morphology of primary and
secondary inclusions in Si/Mn and Si/Mn/Ti deoxided steels", ISIJ International, Vol. 42, 12 (2002), p.
1401 – 1411.
3. K. Oikawa, K. Ishida, T. Nishizawa, "Effect of titanium addition on the formation and distribution of
MnS inclusions in steel during solidification", ISIJ International, 37, 4, (1997), p. 332-338.
4. N. Tsunekage and H. Tsubakino, "Effects of sulfur content and sulfide-forming elements addition on
impact properties of ferrite-pearlitic microalloyed steels", ISIJ International, 41, 5, (2001), p. 498-505.
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