aceros maraging, carlos andrÉs galÀn

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CARLOS ANDRÉS GALÀN

ACEROS MARAGING

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• Su nombre es una combinación de

las palabras del idioma inglésmartensite y aging, que resumen lostratamientos térmicos necesarios paraobtener las propiedades mecánicasfinales.

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• Estos aceros derivan su resistencia no delcarbono sino de la precipitación de

compuestos intermetálicos como Ni3Moy Ni3Ti.

• Menos de 0.03% de Carbono

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Tratamiento térmico preliminar:

Recocido: 800-950ºC = aprox 30 min o mas

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Elementos aleantes en losaceros maraging

En comienzo, los aceros Maraging tuvieron en sualeación Fe-Ni una proporción de 20-25% de Ni, enmenor Ti, Nb y un poco de aluminio.

Continuando con las investigaciones, los creadores

tuvieron prácticamente abandonado esos matices, portener un fuerte contenido de Ni y adoptaron una

base de 18% de Ni.

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(a) PARA TODOS LOS TIPOS EL CONTENIDO DE CARBONO NOSOBREPASA EL 0.03%.

(b) ALGUNOS PRODUCTOS USAN UNA COMBINACIÓN DE4.8%Mo Y 1.4% Ti, NOMINAL

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El Co y el Mo asociados son elementos favorables, quemejoran la resistencia de éste acero

El titanio es uno de los más activos elementos en el sistema delos aceros Maraging. Este es el que forma parte de losprimeros precipitados en aparecer, una vez terminado eltratamiento de envejecimiento se encuentra casicompletamente en estos, en desmedro de la matriz.

El titanio mejora también la resistencia, pero su tendencia a lasegregación obliga a limitarlo a un contenido de 0.50-0.70%.

Contenidos en silicio y manganeso inferiores cada uno a0.12%, la suma de los dos no debe pasar el 0.20% parasalvaguardar la resiliencia.

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El molibdeno es también incluido en algunas aleaciones deacero inoxidable. El molibdeno es agregado para mejorar laresistencia a la fluencia del acero a temperaturas elevadas. Así mismo, aumentará la resistencia a la corrosión en diversasaplicaciones, y mejorará la resistencia a la corrosión porpicadura.

El Aluminio no es introducido como desoxidante por la pocaresistencia, la dosis no debe pasar del 0.1%. %.En pruebasrealizadas se ha intentado remplazar parte del titanio por

aluminio para abaratar costos, lo que produce unadisminución en la resistencia máxima alcanzada.

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Cromo:

Algunos estudios realizados sobre aceros maraging con y sin cromo,indican que el titanio en la matriz luego del proceso de envejecidopor unas pocas horas, son muy bajos tanto para el acero maraging

sin cromo, como en aquel que lo contienen Sin embargo laposibilidad que el Cr afecte el la precipitación en las tempranasetapas del envejecimiento no debe ser descartada.

Cobalto:

Se ha propuesto desde mucho tiempo atrás que el cobalto baja lasolubilidad del molibdeno en la matriz[13],, pero solamente con losanálisis químicos cuantitativos de ambos precipitados y la matriz seha podido confirmar esto sin ambigüedad.

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Las especificaciones de estos aceros fijan contenidos de azufrey fósforo que no sobrepasan el 0.01%, ya que de lo contrario laductilidad puede resultar muy disminuida.

Científicos han demostrado que la tenacidad y ductilidadmáximas en los aceros Maraging Con 18% de Ni se lograncuando los contenidos de azufre y fósforo no sobrepasan el

0.003-0.004%.

Investigaciones realizadas por la International Nickel Limiteddemostraron que 0.005% de Pb en éstos aceros reduce larelación resistencia a la tracción con entalla/resistencia a latracción a 350 °C, mientras que un aumento del contenido deBismuto en el intervalo 0.001-0.010% tiene un efecto similar

progresivo.

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8.1.- Acero Maraging 18% Ni

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Aceros Maraging alternativos

En vista de los altos costos de los aceros maraging, se han

realizado muchos intentos de obtener aleaciones máseconómicas, basándose principalmente en remplazar al níquelpor manganeso, cobalto, cobre, etc., o los elementosformadores de precipitados como el molibdeno y el cobalto,

principalmente por la adición de nitrógeno, aluminio, silicio,zirconio, etc. Aún cuando se han alcanzado resistenciasequivalentes a los maraging convencionales, esta se ha logradopor una pérdida de la tenacidad, tal como se muestra en la

figura :

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Figura 16.- Comparación de la energía absorbida por impacto versusesfuerzo de fluencia para un acero maraging utilizando diferentes

elementos endurecedores.

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APLICACIONES

El principal uso de los aceros maraging se encuentra enestructuras livianas o piezas que deben tener una altaresistencia y tenacidad y donde el costo no sea una mayor

limitación. Las cualidades de diseño en los aceros Maraging los hacen

útiles en aplicaciones exigentes como en piezas de misiles y de

aviación, cascarones de submarinos

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MATRICES DE FORJA Y DE COLADA BAJO Matrices de forja y de colada bajo Presión, todas las piezas de

alta de alta resistencia y de formas complicadas, puesto quelas propiedades citadas no se tienen por endurecimiento

estructural sino basándose en temperatura y después de lafabricación completa. También se utilizan como envolturaspara vehículos espaciales y pistones para prensas de extrusión.

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• Engranajes y ejes de usos especiales

• Herramientas de corte especial

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• Recubrimiento de cohetes y aviones supersónicos

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• Puentes mecánicos livianos para usos militares

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Una gran cantidad de marcas famosas de palos de golf están usando actualmente el acero maraging en suslíneas de palos de mejores prestaciones.