Estudio y desarrollo de fundiciones esferoidales austemperizadas denominadas "dual phase"

. A. BASSO, R. A. MARTÍNEZ AND J.A. SIKORA

Buenos Aires

Congreso; 4to Congreso latinoamericano de fundición COLFUN; 2010

Camara Argentina de fundidores

Las FE Dual Phase son un nuevo tipo de fundiciones de hierro de reciente desarrollo a nivel mundial, las cuales se obtienen a partir de novedosos ciclos térmicos, y cuya microestructura está compuesta por distintas cantidades y morfologías de ferrita libre (alotriomórfica) y ausferrita. El gran interés tecnológico despertado por las FE Dual Phase se debe principalmente a los resultados obtenidos en estudios preliminares, los cuales han mostrado que, dependiendo de las cantidades de fases (ferrita-ausferrita) presentes en su microestructura, es posible obtener una amplia gama de propiedades mecánicas [1-10]. Diferentes investigadores han estudiado este nuevo tipo de fundiciones. El primer trabajo reportado fue realizado por Aranzabal  et al [1] en el año 2000. El mismo estaba orientado hacia la búsqueda de un material cuyas propiedades mecánicas sean superiores a las obtenidas con FE ferríticas, las cuales son  utilizadas en componentes de la industria automotriz. Dichos autores obtuvieron un aumento en la resistencia a la rotura de las FE Dual Phase en comparación con las fundiciones ferríticas, y una reducción en dureza y aumento de la energía de impacto en comparación con las FE ausferríticas (o ADI). Por otro lado, Verdu et al [3] realizaron diversos estudios con el fin de mejorar las propiedades mecánicas, particularmente la resistencia fatiga de las FE ferríticas. Dichos autores encontraron que las fundiciones con estructuras Dual Phase mostraron importantes mejoras en resistencia, manteniendo altos grados de ductilidad, con respecto a FE totalmente ferríticas. En este campo, los autores del presente trabajo han desarrollado diversas tareas de investigación [4-6, 9,10]. Los principales resultados logrados se centraron en el estudio de la obtención, y caracterización microestructural y de propiedades mecánicas. Entre los resultados obtenidos más significativos, se puede mencionar el desarrollo de dos metodologías para obtener FE “Dual Phase” utilizando diferentes ciclos térmicos [4,11]. Por otra parte, los resultados obtenidos sobre propiedades mecánicas mostraron un amplio espectro, obteniéndose importantes relaciones resistencia/alargamiento a la rotura para ciertas microestructuras Dual Phase [4-6]. De modo similar, resultados de ensayos fractomecánicos mostraron promisorios valores de tenacidad a la fractura en comparación los correspondientes a FE con matrices totalmente ferríticas o ausferríticas [6]. Por su parte, Kilicli et al [7,8] también estudiaron las propiedades mecánicas de FE  Dual Phase, reportando importantes propiedades a la tracción e impacto cuando se las comparó con matrices completamente ausferríticas. Los diferentes autores mencionados hasta aquí han reportado distintas metodologías para obtener FE Dual Phase. Una de las más empleadas consiste en someter a la FE con microestructuras de partida completamente ferríticas, a ciclos térmicos especiales que involucran una etapa de calentamiento y mantenimiento a temperaturas dentro del intervalo intercrítico. En esta etapa del tratamiento térmico, se produce la transformación ferrita à austenita, y el grado de transformación depende de la temperatura del tratamiento. Finalmente, se produce una etapa de austemperizado (en un baño de sales isotérmico) para transformar la austenita en ausferrita. De esta manera, las fases finales, luego de culminado el ciclo térmico, son ferrita y ausferrita. Este ciclo térmico ha permitido obtener microestructuras “Dual Phase” con morfologías y cantidades de fases controladas, según los parámetros seleccionados del ciclo térmico [4-6]. Los promisorios resultados de las propiedades mecánicas de FE Dual Phase, sumado a el control microestructural alcanzado a través de este novedoso ciclo térmico, han motivado a continuar con esta línea de investigación, enfocándose en analizar distintos parámetros que permitan lograr una optimización en esta metodología.