Influencia de la recristalización dinámica sobre la microestructura y la dureza de un acero Hadfield por medio de forja en caliente

E. López-Arreola; M.A. Suárez-Rosales; L.P. Suastegui-Caballero

doi:10.29057/aactm.v13i13.16270

Autores/as

E. López-Arreola Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0009-0006-6538-7682
M.A. Suárez-Rosales Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0000-0002-1437-9790
L.P. Suastegui-Caballero Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0009-0000-9735-6203

DOI:

https://doi.org/10.29057/aactm.v13i13.16270

Palabras clave:

Acero Hadfield, Segregación, Recristalización dinámica, Dureza, Tamaño de grano

Resumen

El presente trabajo abordó un problema crítico en aceros Hadfield grado A: la segregación de elementos aleantes en los límites de grano, la cual afecta negativamente sus propiedades mecánicas. Mediante un tratamiento térmico de homogeneizado a 950 °C durante 24 horas, seguido de forja en caliente a la misma temperatura con un porcentaje de deformación del 40% se promovió la recristalización dinámica en el material. Esto permitió obtener una microestructura refinada y homogénea, eliminando la segregación interdendrítica, reduciendo el tamaño de grano en un 36 % y logrando una distribución uniforme de dureza (254–264 HV). Estos resultados fueron corroborados mediante microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (MEB) y espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDS), evidenciando la redistribución homogénea de elementos.

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Citas

Bai, Z., Zhang, L., Shu, T., Wu, X., & Shen, M. (2025). Carbide precipitation behavior and impact toughness of austenitic hot-forging die steels after long-term holding at high temperatures. Journal Name. https://doi.org/10.1002/srin.202500378

Fernández-Tamayo, M. L., Mondelo-García, F., Parada-Expósito, A., & Pino, A. S. (2022). Influencia del tratamiento térmico sobre microestructura y dureza de esteras en acero Hadfield con cromo. Ingeniería Mecánica, 25(1), 17-28.

García, A., Varela, Á., Mier, J. L., Camba, C., & Barbadillo, F. (2010). Estudio tribológico de aceros austeníticos tipo Hadfield: influencia del manganeso en su respuesta frente al desgaste. Revista de Metalurgia, 46(Número Extraordinario), 47–52. https://doi.org/10.3989/revmetalmadrid.04.1XIIPMS

Han, J., Luo, S., Liu, N., Chen, K., Xie, S., Wang, W., & Zhu, M. (2024). Experimental investigation on effect of cooling rate on carbide precipitation during solidification of high manganese steel. Journal of Materials Research and Technology. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.09.047

Higuera, O. F., Tristancho, J. L., & Florez, L. C. (2007). Fundamentos teóricos de los aceros auteníticos al manganeso (aceros hadfield). Scientia et Technica, 13(34), 231-236.

Krugla, M., Offerman, S. E., Sietsma, J., & Hanlon, D. N. (2024). Microsegregation influence on austenite formation from ferrite and cementite in Fe–C–Mn–Si and Fe–C–Si steels. Metals, 14(1), 92. https://doi.org/10.3390/met14010092

Machado, P. C., Pereira, J. I., & Sinatora, A. (2021). Subsurface microstructural dynamic recrystallization in multiscale abrasive wear. Wear, 486, 204111. https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.204111

Sabzi, M., & Farzam, M. (2019). Hadfield manganese austenitic steel: a review of manufacturing processes and properties. Materials research express, 6(10), 1065c2. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab3ee3

Suárez Rosales, M. Á. (2018). Desarrollo de aceros austeníticos al manganeso (Hadfield) con optimización de las propiedades mecánicas mediante refinamiento de grano y tratamientos térmicos (Proyecto de investigación asignado por la SIP 20181985). Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería, Campus Zacatecas, Instituto Politécnico Nacional.

Talebi, S. H., Jahazi, M., & Melkonyan, H. (2018). Retained austenite decomposition and carbide precipitation during isothermal tempering of a medium-carbon low-alloy bainitic steel. Materials, 11(8). https://doi.org/10.3390/ma11081441

Valencia Giraldo, A. (2012). El acero Hadfield revisitado. Revista Colombiana de Materiales, (3), 1–24. https://doi.org/10.17533/udea.rcm.13224

Valencia Giraldo, A. (2012). Los aceros avanzados. Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería.

Vázquez Briseño, L. (2017). Teoría de la plasticidad a los procesos de formado de metales. México: Pearson Educación de México.

W. Kurz, D.J. Fisher, “Fundamentals of solidification”, Trans tech publications ltd., (2023).

Wen, Z., Tan, Z., Xu, L., Shi, C., & Xiong, L. (2026). Effect of elemental segregation and minor phase on mechanical properties of as-cast super-thick steels studied using in-situ synchrotron X-ray and neutron diffraction. Microstructures, 6, 2026017. https://doi.org/10.20517/microstructures.2025.16