Aceros_maraging
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ACEROS MARAGING
Son una clase especial de aceros de alta
resistencia que difieren de los aceros
convencionales en cuanto están endurecidos por
una reacción metalúrgica que no involucra al
carbono.
Estos aceros se endurecen por la
precipitación de compuestos intermetálicos a
temperaturas de alrededor de 480ºC.
El término maraging deriva de “martensite
age hardening” (endurecimiento por
envejecimiento de la martensita) y se refiere al
endurecimiento por envejecimiento de una matriz
de martensita en listones (“lath martensite”) de
hierro-níquel con bajo contenido de carbono.
• Los aceros comerciales maraging se diseñan
para proveer niveles específicos de resistencia a la
fluencia de 1030 a 2420 MPa (150 a 350 ksi).
• Algunos aceros experimentales tienen
resistencias tan elevadas como 3450 MPa (500
ksi).
• Estos aceros tienen muy altos contenidos de Ni,
Co y Mo, y muy bajos contenidos de C. El C es de
hecho una impureza en estos aceros y es
mantenido tan bajo como se pueda, para minimizar
la formación de TiC, que puede dañar la
resistencia, ductilidad y tenacidad.
• La ausencia de C y el uso de la precipitación de
intermetálicos produce algunas particularidades que
exhiben estos aceros, que los distinguen de los
convencionales. No interesa la templabilidad.
• La martensita de bajo carbono formada después
de un recocido es relativamente blanda, tiene
alrededor de 30 a 35 HRc.
• Durante el endurecimiento por envejecimiento hay
solamente pequeños cambios dimensionales.
• Por lo tanto, se pueden mecanizar piezas de
formas intrincadas en la condición blanda y luego
endurecer con un mínimo de distorsión.
• La soldabilidad es excelente.
• La tenacidad a fractura es considerablemente
mejor que en los aceros convencionales de alta
resistencia.
TABLA PAG.1225 METAL HANDBOOK VOL1
En la Tabla se dan composiciones típicas de estos
aceros.
Metalurgia física de los aceros maraging
• Los aceros maraging pueden se considerados
martensitas en listones de aleaciones hierro-níquel
con bajo carbono.
• Pueden contener también pequeñas pero
significativas cantidades de titanio.
• Las transformaciones de fase en estos aceros
se pueden explicar con ayuda del diagrama de la
Figura que muestra la parte rica en hierro del
sistema binario Fe-Ni.
• La Figura (a) es el diagrama metaestable de la
transformación austenita – martensita en el
enfriamiento y martensita – austenita al calentar.
• La Figura (b) es el diagrama de equilibrio que
muestra que para niveles más altos de Ni las fases
de equilibrio a bajas temperaturas son la austenita y
la ferrita.
• El diagrama metaestable indica el comportamiento
típico de estos aceros durante el enfriamiento desde
la temperatura de austenización empleada para el
tratamiento de solución. No hay cambio de fase hasta
la temperatura Ms, a partir d ela cual se empieza aformar martensita desde la austenita.
• Aún el enfriamiento muy lento de secciones
pesadas produce una estructura totalmente
martensítica, de manera que no hay pérdida de
templabilidad en estas aleaciones.
FIGURA 1 PAG. 1226
• Los elementos aleantes alteran la temperatura
Ms en forma significativa, pero no cambian la
característica de que la transformación es
independiente de la velocidad e enfriamiento.
• Además del Ni, los otros elementos aleantes
presentes en los aceros maraging generalmente
bajan la temperatura Ms , con excepción del Co que
la sube.
• Uno de los roles del Co en los aceros maraging
es aumentar la temperatura Ms de manera que se
puedan agregar otros (Ti y Mo que la bajan),
permitiendo de todos modos una transformación
completa a martensita antes de que el acero sea
enfriado a temperatura ambiente. Por lo tanto, la
austenita retenida no es un problema en estos
aceros.
• La martensita es normalmente una martensita
de listones cúbica centrada en el cuerpo con una
alta densidad de dislocaciones, pero sin maclado.
Esta martensita es relativamente blanda (~ 30
HRc), dúctil y maquinable.
• El endurecimiento por envejecimiento de los
aceros maraging se produce por calentamiento
durante 3 a 9 horas a temperaturas del orden de 455
a 510ºC.
• Las reacciones metalúrgicas que tienen lugar
durante este tratamiento se pueden explicar
mediante el diagrama de equilibrio (Figura b).
• Con un envejecimiento prolongado, la estructura
tiende a revertir a las fases de equilibrio,
primariamente ferrita y austenita.
• Afortunadamente, la cinética de las reacciones
de precipitación que provocan el endurecimiento
son tales que se produce un considerable
endurecimiento, del orden de 20 puntos HRc (1035
MPa) antes de que se produzcan las reacciones de
reversión que dan austenita y ferrita.
• Con tiempos prolongados de envejecimiento o
altas temperaturas, sin embargo, la dureza
alcanzará un máximo y luego empezará a caer,
como se muestra por los datos en la Figura.
FIGURA 2 PAG 1227