ACERO AL CARBONO CON ALTO CONTENIDO DE CROMO (FUNDICIONES BLANCAS) Fundiciones Blancas con contenidos de Cr entre 25 al 28 % y con contenidos de aleantes como Ni o Mo de hasta 1,5 %. Estas aleaciones son identificadas como Ni Hard tipo I – IV. Las fundiciones blancas de alta aleación desarrollan una dureza de 450 a 800 HB, Siendo los carburos del tipo M7C3, los cuales son más duros que los M3C. En las aleaciones de alto cromo, utilizadas para la resistencia a la abrasión existe un balance entre la resistencia al desgaste y la tenacidad. Variando la composición química y el tratamiento térmico, se puede ajustar las propiedades a la mayoría de las aplicaciones abrasivas. Esta clase de fundiciones de alto cromo, presenta en la estructura un eutéctico de carburo duro M7C3, discontinuo, que es opuesto al carburo M3C, que es continuo y mucho más blando, siendo este tipo de estructura la encontrada en las aleaciones con menos contenido de cromo. Clasificación de las fundiciones de alto cromo: La norma ASTM A 532 cubre la composición y la dureza de 2 grupos de fundiciones blancas. ASTM A 532, Clase II ( Fundiciones al Cromo –Molibdeno) con contenido de cromo entre 11 al 22% y con un contenido de molibdeno de hasta 3,5 %Mo, pudiendo ser elaborada con una matriz austenítica o austeníticamartensítica, y por medio de tratamiento térmico se obtiene una matriz martensítica para obtener una máxima resistencia a la abrasión, siendo considerada la más dura de todas las Fundiciones blancas. Comparadas con las fundiciones blancas al niquel – cromo de menor aleación, el eutéctico de carburo son más duros pudiéndose tratar con TT para alcanzar una alta dureza en la pieza. La adición de Molibdeno, cobre y niquel es para evitar la estructura perlítica y de ese modo asegurar la máxima dureza.
ASTM A 532 Clase III: Las fundiciones de alto cromo representan a las primeras fundiciones blancas, datando la primer patente de 1917 con contenidos de cromo de 23 o 28% con contenido de molibdeno de hasta 1,5%, adicionándose para prevenir la perlita. El contenido de Ni y de Cu es del 1%. MICROESTRUCTURA: Carburos: Los carburos en los hierros de alto cromo son muy duros y resistente al desgaste pero son frágiles. En regla general la resistencia al desgaste se incrementa por un incremento de la cantidad de carburos ( incrementando el contenido de carbono), mientras que la tenacidad se alcanza por un incremento de la proporción de la matriz metálica ( reduciendo el contenido de carbono). Estos carburos primarios precipitan en el metal líquido antes de la solidificación, deben ser evitados en piezas con requerimiento de impacto. El contenido de carbono en el eutéctico cambia con el contenido de cromo.
AS CAST AUSTENÍTICA La solidificación en las aleaciones hipo eutécticas ocurre por la formación de dendritas de austenita seguidas por la formación de un eutéctico de austenita y carburos de cromo M7C3. Bajo condiciones de equilibrio precipitan carburos de cromo desde la matriz austenítica por encima de la temperatura de enfriamiento del eutéctico a la temperatura crítica, alrededor de 760ºC, ocurriendo la t de ferrita y carburo en el subsiguiente enfriamiento. Sin embargo cuando se enfría en condiciones de no equilibrio ( caso que ocurre en las mayorías de las piezas convencionales) la austenita está sobre saturada de carbono y de cromo. Debido a estos altos contenidos de carbón y cromo se desarrolla una fundición de hierro con una austenita meta estable dando perlita, Figura 6, inhibiendo la transformación bainítica. Con suficientes elementos de aleación como molibdeno, manganeso, níquel y cobre, la transformación perlática puede ser evitada en cualquier sección fundida. AS CAST MARTENSÍTICA: La estructura martensítica puede obtenerse en forma as cast en secciones groseras que se enfrían lentamente en el molde, con velocidades de enfriamiento lentas, la estabilización de la austenita está completa y ocurre una transformación martensítica parcial, obteniendo una matriz con gran cantidad de austenita retenida, y por lo tanto con
valores de dureza menores a los obtenidos a una pieza con matriz martensítica obtenida por TT.
