Evaluación del efecto de los tratamientos térmicos de temple a 1010ºc y revenido a 370ºc sobre la tenacidad de impacto del acero inoxidable martensítico AISI – 420

Abstract

Los aceros inoxidables martensíticos (serie 400 según la norma AISI) son aleaciones de hierro-cromo con un contenido de cromo de 11 hasta 18%, se caracterizan por tener alta resistencia mecánica, dureza y moderada resistencia a la corrosión. En el presente trabajo de grado se estudió el comportamiento mecánico del acero inoxidable martensítico AISI 420, orientado especialmente en la tenacidad de impacto. Inicialmente el material original se entrega en condición de recocido según el proveedor, bajo esta condición se prepara metalograficamente para determinar la microestructura que presenta. Una vez conocida su microestructura se sometió al material a los tratamientos térmicos de temple y revenido, el temple se realizó a la temperatura de 1010ºC, para luego efectuar los revenidos a 370ºC en tres tiempos de permanencia en el horno de 9, 12 y 15 minutos. En cada condición de estudio se caracterizaron las propiedades mecánicas del material, para luego evaluar el comportamiento de la tenacidad de impacto, además de conocer e identificar el mecanismo de fractura y la microscopía presente en cada una de las condiciones. Al realizar el tratamiento térmico de temple la resistencia mecánica disminuyo en un 76,5% con respecto a la condición original (690 MPa), lo que indica que es un comportamiento anormal y fuera de cualquier enfoque metalúrgico. Se determinó que el temple generó alta fragilidad del material medido por el ensayo de impacto charpy, por lo tanto no tiene capacidad de absorber energía por impacto y que con el tratamiento térmico de revenido a 12 minutos se obtuvo el mayor alivio de tensiones respecto al temple pero de igual manera no tiene capacidad de absorber impacto.. Las superficies de fractura de las probetas de la condición original revelaron un mecanismo de fractura dúctil mientras que las probetas tratadas térmicamente presentaron un mecanismo de fractura frágil.