Estudio de la microestructura y dureza de aceros bainíticos fundidos de alto y bajo silicio

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dc.contributor.advisorGonzález Hernández, Andrés Giovanni
dc.contributor.advisorViáfara Arango, Cristian Camilo
dc.contributor.authorAmado Barbosa, Laura Camila
dc.contributor.authorGomez Padilla, Jeferson Joan
dc.contributor.evaluatorPerez Ceballos, Ana Maria
dc.contributor.evaluatorBohorquez Becerra, Oscar Rodolfo
dc.date.accessioned2023-08-15T14:20:07Z
dc.date.available2023-08-15T14:20:07Z
dc.date.created2023-08-13
dc.date.issued2023-08-13
dc.description.abstractEn esta investigación se diseñaron 3 aceros fundidos de alto y bajo silicio, denominados M1, M2 y M3. Estos aceros se sometieron a tratamientos térmicos de austemperado y se compararon con el acero AISI SAE 4340 (M4), que es bien conocido por su alta templabilidad. El objetivo de este estudio fue determinar las condiciones óptimas de los tratamientos térmicos de homogeneización, austenización y austemperado para lograr una microestructura de bainita libre de carburo, y analizar la influencia de la composición química y los parámetros de tratamiento térmico sobre el control de la microestructura y la dureza de los aceros. Los aceros obtenidos se caracterizaron mediante espectrometría de emisión óptica (EEO), microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y ensayo de dureza Rockwell. Los resultados obtenidos permiten identificar la obtención de dos tipos de aceros (M1 y M2) con microestructura de bainita libre de carburos y dureza entre 40-54 HRC, mientras que los otros dos aceros (M3 y M4) presentaron una microestructura de bainita convencional debido al contenido de silicio de las aleaciones. Estos hallazgos permiten detectar que los tratamientos térmicos fueron diseñados con condiciones óptimas, especialmente el proceso de austemperado a 330°C durante 6 y 10 horas para M1 y M2, con los cuales se lograron fracciones volumétricas de ferrita bainítica entre 73-93% y espesores de placa entre 46-148 nm. La investigación proporciona información valiosa para la industria del acero en el desarrollo de aceros adecuados para tratamientos térmicos de austemperado.
dc.description.abstractenglishIn this research, three high and low silicon cast steels, called M1, M2, and M3, were designed. These steels were subjected to austempering heat treatments and compared to AISI SAE 4340 steel (M4), which is well-known for its high hardenability. The aim of this study was to determine the optimal conditions for homogenization, austenitization, and austempering heat treatments to achieve a carbide-free bainite microstructure, and to analyze the influence of chemical composition and heat treatment parameters on the control of the microstructure and hardness of the steels. The obtained steels were characterized by optical emission spectrometry (OES), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and Rockwell hardness tests. The results obtained allow identifying the obtaining of two types of steels (M1 and M2) with a carbide-free bainite microstructure and hardness between 40-54 HRC, while the other two steels (M3 and M4) presented a conventional bainite microstructure due to the silicon content of the alloys. These findings allow detecting that the heat treatments were designed with optimal conditions, especially the austempering process at 330°C for 6 and 10 hours for M1 and M2, with which volumetric fractions of bainitic ferrite between 73-93% and plate thicknesses between 46-148 nm were achieved. The research provides valuable information for the steel industry in the development of steels suitable for austempering heat treatments.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14849
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAustemperado
dc.subjectAceros libres de carburo
dc.subjectBainita
dc.subjectComposición química
dc.subjectDureza
dc.subjectMicroestructura
dc.subjectSilicio
dc.subject.keywordAustempered
dc.subject.keywordCarbide-free steels
dc.subject.keywordBainite
dc.subject.keywordChemical composition
dc.subject.keywordHardness
dc.subject.keywordMicrostructure
dc.subject.keywordSilicon
dc.titleEstudio de la microestructura y dureza de aceros bainíticos fundidos de alto y bajo silicio
dc.title.englishStudy of the microstructure and hardness of high and low silicon cast bainitic steels
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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