Comportamiento microestructural y mecánico de CADIs microaleados con molibdeno

Palabras clave: Microestructura, hierro dúctil, CADI, molibdeno, desgaste

Resumen

Los hierros dúctiles austemperizados con carburos son comúnmente llamados ADIs con carburos o CADIs, estos materiales presentan mayores propiedades de dureza y resistencia al desgate que los ADIs convencionales. En este trabajo se fabricaron CADIs con adiciones de 0.1 y 0.3 % de molibdeno a la temperatura de austemperizado de 270 °C con tiempos de permanencia de 60, 90 y 120 min. Se utilizó microscopia óptica, análisis cuantitativo y DR-X para la evaluación microestructural, mientras que la evaluación mecánica consistió en dureza Rockwell C y desgaste block on ring. Los resultados muestraron que el mayor contenido de molibdeno (0.3 %) propicio la mayor formación de carburos en la matriz metálica (3.91 %). Se determino la formación de la mayor cantidad de ausferrita para 90 minutos de tratamiento térmico para los hierros con las dos adiciones de molibdeno. Sin embargo, en el CADI-0.3Mo, se incrementó ligeramente la fracción volumen de austenita de alto carbono (11.5 %), obteniendo la mayor dureza de 42 HRC y la mayor resistencia al desgaste 0.52 mm3.

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Apraiz Barreiro J., 2000. Tratamientos térmicos de los aceros. CiE DOSSAT, Madrid, España.

Arano, L. G., García, H. J. A., Basso, A. D., Ruiz, T. G. A. (2012). Fabricación de una pieza de prototipo de hierro CADI. Memorias del XVIII congreso internacional anual de la SOMIM. 19-21 de septiembre Guanajuato, México, 815-819.

ASM Handbook Committee, (1990). ASM Handbook volume 15 casting. ASM International, Alabama, E.U.

Becerra-Mayorga, C. Y., Vargas-Ramírez, M., Cruz-Ramírez, A., García-Serrano, J., Colin-García, E. (2022). Ventana óptima de un hierro dúctil austemperizado con aleantes carburizadores. Pädi Boletín Científico De Ciencias Básicas E Ingenierías Del ICBI, 10 (Especial7), 118-124. DOI: 10.29057/icbi.v10iEspecial7.9823

Bendikiene, R., Ciuplys, A., Cesnavicius, R., Jutas, A., Bahdanovich, A., Marmysh, D., Nasan, A., Shemet, L., Sherbakov, S. (2021). Influence of Austempering Temperatures on the Microstructure and Mechanical Properties of Austempered Ductile Cast Iron. Metals 11 (967), 1-15. DOI: 10.3390/met11060967

Brandenberg, K. R., Hayrynen, K. L. (2003). Carbidic Austempered Ductile Iron (CADI) - The New Wear Material. AFS Transactions 111, 1–6.

Colin-García, E., Cruz-Ramírez, A., Sánchez-Alvarado, R. G., Suarez-Rósales, M. A. (2023). Efecto de la temperatura de austemperizado en CADIs aleados con cromo. Pädi Boletín Científico De Ciencias Básicas E Ingenierías Del ICBI, 11 (Especial5), 102-108. DOI: 10.29057/icbi.v11iEspecial5.11809

Colin-García, E., Sánchez-Alvarado, R. G., Cruz-Ramírez, A., Suarez-Rosales, M. A., Portuguez-Pardo, L., Jimenez-Lugos, J. C. (2024). Effect of regular thickness on the microstructural and quantitative analysis for a Hypo-eutectic ductile iron alloyed with Ni and V. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy 60 (1), 15-31. DOI: 10.2298/JMMB231114002C

Eric, O., Jovanovic, M., Sidjanin, L., Rajnovic, D. (2004). Microstructure and mechanical properties of CuNiMo austempered ductile iron. Journal of Mining and Metallurgy 40 B (1), 11-19.

Franzen, D., Pustal, B., Bührig-Polaczek, A. (2020). Mechanical properties and impact toughness of molybdenum alloyed ductile iron. International Journal of Metalcasting 15, 983-994. DOI: 10.1007/s40962-020-00533-z

Gawhare, S., Harne, M., Patil, S. (2015). Effect of chemical composition and austempering temperature on properties of CADI. International Journal of Advanced Technology in Engineering and Science 3, 184–193.

Gazda, A. (2010). Analysis of decomposition processes of ausferrite in copper-nickel austempered ductile iron. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 102, 923-930. DOI: 10.1007/s10973-010-0804-y

Han, Ch. F., Wang, Q. Q., Sun, Y. F., Li, J. (2015a). Effects of molybdenum on the wear resistance and corrosion resistance of carbidic austempered ductile iron. Metallography, Microstructure, and Analysis 4, 298-304. DOI: 10.1007/s13632-015-0215-3

Han, Ch. F., Sun, Y. F., Wu, Y., Ma, Y. H. (2015b). Effect of vanadium and austempering temperature on microstructure and properties of CADI. Metallography, Microstructure, and Analysis 4, 135-145. DOI: https://doi.org/10.1007/s13632-015-0197-1

Hernandez-Avila, J., Salinas-Rodriguez, E., Cerecedo-Saenz, E., Rivera-Landero, I., Cardoso-Legorreta, E., Reyes-Valderrama, M. I. (2015). The effect of molybdenum on the microstructure of nodular iron. European Scientific Journal 11, 377-388.

Laino, S., Sikora, J. A., Dommarco, R. C. (2009). Influence of chemical composition and solidification rate on the abrasion and impact properties of CADI. ISIJ International 49, 1239–1245. DOI: 10.2355/isijinternational.49.1239

Lei, R., Wei-Wei, T., Shuang-Jun, W., Mao-Peng, G., Guo-Xiang, C. (2014). Influence of the composition ratio of manganese and copper on the mechanical properties and the machining performance of ductile iron. Indian Journal of Engineering & Materials Sciences 21, 573-579.

Lerner, Y. S., Kingsbury, G. R. (1998). Wear resistance properties of austempered ductile iron. JMEPEG 7, 48-52.

Mahadik, S. P., Harne, M. S., Raka, V. B. (2017). Study on the effect of austempering temperature and time on the corrosion resistance of carbidic austempered ductile iron (CADI) material. Journal of Advances in Science and Technology 13, 234-240.

Miller, R. L. (1964). A rapid method for the determination of retained austenite. Transactions ASM 57, 892-899.

Mrzygłód, B., Kowalski, A., Olejarczyk-Wożenska, I., Adrian, H., Głowacki, M., Opaliński, A. (2015). Effect of heat treatment parameters on the formation of ADI microstructure with additions of Ni, Cu, Mo. Archives of Metallurgy and Materials 60 (3), 1941-1948. DOI: 10.1515/amm-2015-0330

Padan, D. S. (2012). Microalloying in austempered ductile iron (ADI). AFS Proceedings 12-019, 1-12.

Patil, S. A., Pathak, S. U., Likhite, A. (2014). Development and Wear Analysis of Carbidic Austempered Ductile Iron (CADI). IJIRSET 3, 9652–9657.

Pedro, D. I., Dommarco, R. C. (2019). Rolling contact fatigue resistance of carbidic austempered ductile iron (CADI). Wear 418-419, 94-101. DOI: 10.1016/j.wear.2018.11.005

Putatunda, S. K., Kesani, S., Tackett, R., Lawes, G. (2006). Development of ausferrite free ADI (austempered ductile cast iron). Materials Science and Engineering: A 435-436, 112-122. DOI: 10.1016/j.msea.2006.07.051

Sadighzadeh Benam, A. (2015). Effect of alloying elements on austempered ductile iron (ADI) properties and its: review. China Foundry 12 (1), 54-70.

Saal, P., Meier, L., Li, X., Hofmann, M., Hoelzel, M., Wagner, N. J., Volk, W. (2016). In Situ Study of the Influence of Nickel on the Phase Transformation Kinetics in Austempered Ductile Iron. Metallurgical and Materials Transactions A 47, 661–671. DOI: 10.1007/s11661-015-3261-1

Sellamuthu, P., Samuel, D. G. H., Dinakaran, D., Premkumar, V. P., Li, Z., Seetharaman, P. (2018). Austempered ductile iron (ADI): Influence of austempering temperature on the microstructure, mechanical and wear properties and energy consumption. Metals 8, 1-12. DOI: https://doi.org/10.3390/met8010053

Setia, P., Sharma, J. D., Sharma, S. (2015). Effect of Wear Load and Heat Treatment Parameters on Wear Characteristics of ADI. i-manager’s Journal on Material Science, 3 (3), 22-32. DOI: 10.26634/jms.3.3.3672

Wang, B., Barber, G. C., Tao, C., Sun, X., Ran, X. (2017). Characteristics of tempering response of austempered ductile iron. Journal of Materials Research and Technology 7 (2), 198-202. DOI: 10.1016/j.jmrt.2017.08.011

Zhang, H., Wu, Y., Li, Q., Hong, X. (2018). Mechanical properties and rolling-sliding wear performance of dual phase austempered ductile iron as potential metro wheel material. Wear 406–407, 156–165.

Publicado
2024-09-23
Cómo citar
Colin-García, E., Cruz-Ramírez, A., Sánchez-Alvarado, R. G., & Moreno-Ríos, M. (2024). Comportamiento microestructural y mecánico de CADIs microaleados con molibdeno . Pädi Boletín Científico De Ciencias Básicas E Ingenierías Del ICBI, 13(25). Recuperado a partir de https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/icbi/article/view/13237
Tipo de manuscrito
Artículos de investigación

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