Incremento de dureza y resistencia al desgaste de un acero al manganeso para la industria minera

Abstract

Los aceros al manganeso son ampliamente utilizados en aplicaciones que requieren gran dureza y resistencia como por ejemplo en tractores, moledoras, trituradoras, martillos de impacto y dientes de excavadoras. Este reporte estudia la aplicación de tres tratamientos térmicos (TT) a un acero con 0,7% de carbono y 13,3 % de manganeso, utilizado en los elementos moledores que utiliza la empresa minera ENGINE en el proceso de triturado. Los TT aplicados incluyen: normalizado, temple en aceite más revenido y temple en agua más revenido. La temperatura de austenización para todos los TT fue de 925°C por 30 minutos. La temperatura de revenido ensayada luego de los temples en aceite y agua fue de 705°C por 45 minutos seguido de enfriamiento en horno. Luego de aplicados los TT se realizó la observación de las microestructuras, análisis de espectrometría de rayos X (EDS), mediciones de dureza Brinell y ensayos de desgaste. Las microestructuras en todos los TT aplicados presentaron fases completamente austeníticas, sin embargo, se observaron precipitados distribuidos intergranularmente e intragranularmente dependiendo del TT. Los análisis de EDS mostraron que estos precipitados contienen carbono y manganeso lo que promueve el aumento de la dureza del material. Las durezas más altas fueron alcanzadas con los TT que incluyeron temple y revenido siendo el temple en agua el que mayor dureza alcanzó con un valor de 248 HBW. El temple en aceite más revenido alcanzó un valor de 235 HBW. Los ensayos de desgaste fueron altamente favorables para el TT de temple en agua más revenido con un volumen perdido de 56 mm^3. Este comportamiento fue atribuido a distribución de precipitados intergranulares e intragranulares lo cual mejora la resistencia al desgaste a diferencia del TT de temple en aceite más revenido cuya resistencia al desgaste no es tan alta por solo presentar precipitados intergranulares.