Microstructural characterization and transformation kintetiks of austempered bearing steels.=Austenperizatutako errodamendutarako altzairuen mikroegituraren karakterizazioa eta eraldaketa zinetikak

Tesi honek, errodamenduetan gehien erabiltzen diren 100Cr6, 100CrMnSi6-4 eta 100CrMo7-3 altzairuetan, austenpering tratamendu ezberdinen eragina aztertzen du. Erreferentziatzat 100Cr6 altzairua hartu da eta beste biak, duten tenplagarritasun hobeagatik aukeratu dira, uztailen pareta 30mm baino lo...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Aramburu-Iztueta, A.(Ane), Moreno, J.M. (José Manuel)
Format: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Language:eng
Published: Servicio de Publicaciones. Univesidad de Navarra 2016
Subjects:
Online Access:https://hdl.handle.net/10171/39695
Description
Summary:Tesi honek, errodamenduetan gehien erabiltzen diren 100Cr6, 100CrMnSi6-4 eta 100CrMo7-3 altzairuetan, austenpering tratamendu ezberdinen eragina aztertzen du. Erreferentziatzat 100Cr6 altzairua hartu da eta beste biak, duten tenplagarritasun hobeagatik aukeratu dira, uztailen pareta 30mm baino lodiago den kasuetarako erabilgarriagoak direlako. Nahiz eta tenplaketa eta iraoketa izan altzairu hauetan ohiko gogortze prozedura, distortsioak direla eta, mekanizagarritasun kosteak handitzen direnerako, austenpering tratamenduak egokiagoak dira. Austenizazioa, bereizmen altuko dilatometria bidez ikertu da, altzairu hauen transformazio zinetikak ulertzeko. Hozte jarraiko tratamenduak ere burutu dira, Ms tenperatura egokiro determinatzeko, bereziki 100CrMnSi6-4 eta 100CrMo7-3 altzairuetan. Fase desberdinen frakzio bolumetrikoen eboluzioa, modelo ezberdinak erabiliz kalkulatu da bai austenizazioko berotze arrapalan eta baita austenizazio tenperaturako mantentzean. Lortutako emaitzek, bat egiten dute neurketa metalografikoekin. 100Cr6 altzairuaren transformazio bainitikoak azkar egiten du aurrera, 230ºC-tako tratamendu isotermikoko lehenengo orduan. Hala ere, prozesua nabarmen moteltzen da puntu hortatik aurrera. Behaketa honen harira, bi pausutako tratamenduak diseinatu dira, non temperatura 20ºC igo den azken 5 minutuetarako. Prozedura honekin lortutako bainita kantitateak 230ºC-tan 6 orduz lortutakoen oso antzekoak dira. Aleazio altuagoko altzairuetan (adib. 100CrMnSi6-4 eta 100CrMo7-3) 2 pausutako austenpering tratamenduak ez dira hain eraginkorrak. Transformatu gabeko hondar austenita kantitate esanguratsu bat gelditzen da laginetan tenplaketaren ondoren, eta honek, dimentsio kontrola eta gogortasuna mugatzen ditu. EBSD analisiek, altzairu hipereutektoide hauen mikroegitura, 1 mikra inguruko ferrita aleek osatzen dutela ikusi da; hauek paraleloki 5 mikrako pakete morfologikoak osatzen dituztelarik. Ondoz-ondoko aleen arteko desorientazioa 55ºC-koa da eta txandakako aleen artekoa < 15º. Aldaera hauen hautaketa, transformazio energiaren gutxitzearekin dago zihurrenik erlazionatuta. Martensita orratzen kasuarekiko guztiz bestelakoak dira, kasu honetan aleen arteko desorientazioa nagusiki 60º izanik. Globulizazio ondorengo zementita partikulen tamaina kritikoa da 100Cr6 altzairuan transformazio bainitikoa azkartzeko, perlita hondarrak edo globulizatutako karburo oso finak dituzten materialetan, ez bait da transformazio bainitikoa guztiz gauzatzen. Hau, austenizazioan zehar karburo hauen disolbagarritasun altua dela eta, austenitak duen karbono kantitatea handitzen delako gertatzen da. 100CrMnSi6-4 altzairuan, bainitaren nukleazioa, motelago gertatzen da. Kasu honetan, austenizazioaren ondoren, zementita gutxien duten laginetan, bainita gehiago aurkitu da. Beraz, bainitaren hazkuntzan eragin handiagoa du hazten ari diren bainitaren eta zementita partikulen arteko elkarrekintzak, austenitaren egonkortzeak baino. Errodamendutarako osagaien diseinurako, eskala ezberdinetarako fidagarriak diren emaitzak behar dira. Uztailen eta elementu gurpildunen arteko kontaktuan, mikratako tamaina aldaketekin sortutako aldaketak nabarmenak dira errodamenduen jardunean. Gainera, ukipen errodadura nekearen bidez eragindako kalteak aztertuz, hauek tentsio kontzentrazio altuak dituzten inklusioen inguruan, oso material bolumen txikian gertatzen direla esan daiteke. Horregatik, tesi honen amaieran, mikrozutabeetan flexio esperimentuak burutu dira austenperizatutako laginetan topatutako talderik txkienak (adib. ferrita aleak) deformazio gradientepean entsegatuz eta hauen, propietate mekanikoak neurtuz. Horretarako, enpotratutako zutabe oso txikiak (1,5x1,5x5 mikra) mekanizatu dira fokalizatutako ioi emisio bidez (FIB) ehotuz. Metodo honen bidez neurtutako isurpen tentsioen balioak eskala makroskopikoko trakzio entseguetan lortutakoen bikoitzak dira. Hau, zutabearen enpotramenduan eragindako deformazio gradiente handiekin azaldu daiteke, zeinak estatistikoki, pakete morfologikoan dauden dislokazio iturri kantitatea murrizten duten.