RESISTENCIA MECANICA Y TENACIDAD A LA FRACTURA DE FUNDICIONES DE ALTO CROMO I. Fernández Pariente, F.J. Belzunce, C. Rodriguez y J. Riba E. P.S. de Ingeniería Universidad de Oviedo, campus universitario, 33203 Gijón Resumen. Las fundiciones blancas de hierro aleadas con cromo son unos productos que se obtienen mediante métodos de moldeo, que poseen una microestructura muy dura en la que sobresale la presencia de una importante cantidad de carburos de cromo intergranulares dispersos en una matriz martensítica. Su tratamiento térmico idóneo consiste en una austenización seguida de un temple y dos tratamientos de revenido sucesivos, cuyo objetivo principal es elevar la dureza final del producto y eliminar completamente la austenita retenida. En este trabajo se ha evaluado el comportamiento mecánico de dos fundiciones, una de bajo y otra de alto contenido en carbono, comportamiento que se ha evaluado mediante ensayos de tracción, tenacidad a la fractura y ensayos de compresión a 500ºC. Se han obtenido unos productos que reunen una alta dureza y resistencia a la compresión en caliente junto a una relativamente alta tenacidad a la fractura. El análisis de las superficies de fractura nos ha permitido determinar los micromecanismos de fallo operativos en cada caso. Abstract. High chromium white cast irons are molded products with hard microstructures composed by an important fraction of intergranular chromium carbides dispersed in a tempered martensitic matrix. The heat treatment of these products consists in a high temperature austenization followed by quenching and two temperings, as it is required with the aim of increasing their overall hardness and to completely eliminate residual austenite. The mechanical behaviour of a low and a high carbon high chromium cast irons was determined by means of tensile, 500ºC compression and fracture toughness tests. Products with a high hardness and hot compression strength along with a good fracture toughness were obtained. Their corresponding failure micromechanisms were defined by means of the analysis of fracture surfaces. 1. INTRODUCCIÓN Las fundiciones blancas aleadas con cromo son unos productos muy demandados por la industria minera, mineralúrgica, metalúrgica y siderúrgica en virtud de su alta dureza, resistencia a la abrasión y resistencia a la oxidación, que se obtienen a partir de unas microestructuras caracterizadas por un alto contenido de carburos eutécticos junto a otra fase predominantemente martensítica [1,2]. Estas fundiciones se utilizan mucho en las industrias minera y cementera, en aquellas situaciones en las que el producto debe soportar simultáneamente acciones de desgaste abrasivo e impactos, como en instalaciones trituradoras, instalaciones de clasificación granulométrica o sistemas de bombeo [3]. En otras ocasiones, el empleo de estas fundiciones requiere un buen comportamiento mecánico, dureza, resistencia al desgaste y tenacidad, a temperaturas elevadas (200- 500ºC), como ocurre en la elaboración de los cilindros de trabajo de los trenes de laminación que se utilizan en el conformado de productos metálicos muy variados [4]. El conformado de todos estos productos se realiza mediante moldeo, directamente a partir del caldo líquido. Siendo fundiciones hipoeutécticas, su solidificación comienza con la formación de dendritos de austenita y termina con la formación del constituyente eutéctico γ+M 7 C 3 . En el enfriamiento posterior, en virtud de la típica pérdida de solubilidad de la austenita con la disminución de la temperatura, precipitan cantidades significativas de estos mismos carburos [5]. El tratamiento térmico de estas fundiciones consiste en una austenización a una temperatura a la que bien precipitan carburos o, por el contrario, se disuelven muchos de los carburos que habían precipitado en el enfriamiento posterior al moldeo (ocurrirá una u otra cosa según sea su composición química, el tamaño de la pieza, las condiciones de enfriamiento tras el moldeo, etc.). De cualquier modo se obtiene una austenita suficientemente aleada y con un contenido alto de carbono, templable, que se transforma parcialmente en martensita en el enfriamiento de temple. Queda, sin embargo, después del temple, una fracción importante de austenita retenida, que debe eliminarse tras dos o más tratamientos de revenido. En el curso de estos tratamientos de revenido tiene además lugar un significativo endurecimiento estructural (endurecimiento secundario), propiciado por la precipitación de carburos y la transformación de la austenita retenida en martensita. Se logran así, después de dos o tres revenidos, unos productos con una dureza final comprendida entre 600 y 800 unidades Vickers [6,7,8]. 178 ANALES DE MECÁNICA DE LA FRACTURA Vol. 22 (2005)