Fortalecimiento de acero por arrastre a altas temperaturas utilizando dispersiones de carbonitruro de tamaño nano

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La metalurgia es la metalurgia.

Sus antecedentes:

• El creep es una deformación plástica dependiente del tiempo bajo baja tensión, crítica para aplicaciones de alta temperatura.
• El fortalecimiento de la dispersión con nanopartículas mejora la resistencia al deslizamiento en los metales, pero los métodos actuales a menudo son económicamente inviables para la producción a gran escala.
• Los aceros ferríticos resistentes al deslizamiento a altas temperaturas utilizan nanopartículas de óxido de yttrio, pero su introducción a través de aleación mecánica es compleja y costosa.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo acero resistente al arrastre utilizando técnicas de procesamiento convencionales.
• Investigar la eficacia de las partículas de carbonitruro a escala nanométrica para el fortalecimiento de la dispersión en aceros martensíticos.
• Para evaluar el rendimiento a altas temperaturas y la resistencia a la fractura del nuevo material.

Principales métodos:

• Producción de un acero martensítico Cr al 9 por ciento disperso con partículas de carbonitruro a escala nanométrica.
• Utilizando técnicas de procesamiento convencionales para la fabricación de materiales.
• Evaluación de la resistencia al deslizamiento a 923 K y evaluación de la resistencia a la fractura.

Principales resultados:

• El acero desarrollado exhibe un aumento de dos órdenes de magnitud en el tiempo de ruptura a 923 K en comparación con los actuales aceros resistentes al deslizamiento.
• La mayor resistencia al deslizamiento se atribuye a la fijación de límites por precipitados de carbonitruro térmicamente estables.
• El material demuestra una resistencia a la fractura suficiente para aplicaciones prácticas.

Conclusiones:

• El novedoso acero martensítico reforzado por dispersión ofrece una resistencia superior al deslizamiento a altas temperaturas.
• Las técnicas de procesamiento convencionales permiten la fabricación económica de componentes a gran escala con este acero mejorado.
• Se espera que este avance conduzca a nuevos grados de aceros resistentes al deslizamiento para exigentes aplicaciones industriales.