La ferrita acicular es una microestructura de ferrita en acero que se caracteriza por cristalitos o granos en forma de aguja cuando se ve en dos dimensiones. Los granos, en realidad de forma tridimensional, tienen una forma lenticular delgada . Esta microestructura es ventajosa sobre otras microestructuras debido a su ordenamiento caótico, que aumenta la tenacidad . [1]
La ferrita acicular se forma en el interior de los granos austeníticos originales por nucleación directa en las inclusiones, lo que da como resultado agujas de ferrita cortas orientadas al azar con una apariencia de "tejido de canasta". La ferrita acicular también se caracteriza por límites de ángulos altos entre los granos de ferrita. Esto reduce aún más la posibilidad de rotura, porque estos límites impiden la propagación de grietas.
En los metales de soldadura de acero C-Mn, se informa que la nucleación de diversas morfologías de ferrita se ve favorecida por la inclusión no metálica; en particular, las inclusiones ricas en oxígeno de un cierto tipo y tamaño están asociadas con la nucleación intragranular de ferrita acicular, como se observa, por ejemplo, por ,. [2] [3] La ferrita acicular es un componente fino de Widmanstätten , que está nucleado por una dispersión intragranular óptima de partículas de óxido / sulfuro / silicato. La naturaleza entrelazada de la ferrita acicular, junto con su tamaño de grano fino (0,5 a 5 μm con una relación de aspecto de 3: 1 a 10: 1), proporciona la máxima resistencia a la propagación de grietas por escisión .
El control de la composición del metal de soldadura se realiza a menudo para maximizar la fracción de volumen de ferrita acicular debido a la tenacidad que imparte. Durante el enfriamiento continuo, un mayor contenido de aleación o un enfriamiento más rápido generalmente retrasan la transformación, que luego tendrá lugar a temperaturas más bajas, por debajo de la temperatura de inicio de la bainita, y conducirá a una mayor dureza. La eficacia de las inclusiones como sitios de nucleación en los metales de soldadura de acero de baja aleación modernos es tal que la bainita intragranular de escala fina puede nuclearse sobre ellos, tanto por enfriamiento continuo como por transformación isotérmica por debajo de la temperatura de inicio de la bainita. Ha surgido cierta confusión en la literatura [4], ya que esta bainita intragranular de escala fina, que puede parecerse a la ferrita acicular en apariencia en el microscopio óptico, ha sido llamada ferrita acicular por algunos investigadores. Ver, por ejemplo. [5]
Ver también
Referencias
- ^ Bhadeshia, Harshad Kumar Dharamshi Hansraj; Honeycombe, Robert William Kerr (2006), Aceros: microestructura y propiedades (3ª ed.), Butterworth-Heinemann, p. 155, ISBN 978-0-7506-8084-4.
- ^ Abson DJ, Dolby RE y Hart PHMH, "El papel de las inclusiones no metálicas en la nucleación de ferrita en metales de soldadura de acero al carbono", En: Tendencias en aceros y consumibles para soldadura. Actas, Conferencia Internacional, Londres, 13-16 de noviembre de 1978. Publ: Abington, Cambridge CB1 6AL; El Instituto de Soldadura; 1979. ISBN 0-85300128-6 (artículos), 0-85300132-4 (debates). Documento 25, 75-101; discusión de la sesión, 609-617
- ^ Ricks RA, Barritte GS y Howell PR, "La influencia de las partículas de la segunda fase en las transformaciones de fase de difusión en aceros", Proc. En t. Conf. sobre transformaciones de fase sólida-sólida, 10-14 de agosto de 1981, Natural Science Foundation / Met. Soc. AIME, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, HI Aaronson, DE Laughlin, RF Sekerka y MC Wayman, Editores, 1982, 463-468
- ^ Abson DJ, "Ferrita acicular y bainita en C-Mn y metales de soldadura por arco de acero de baja aleación", Ciencia y tecnología de soldadura y unión, 2018, 23 (8), 635-648
- ^ Yang J. R y Bhadeshia, HKDH, "Termodinámica de la transformación de ferrita acicular en metales de soldadura", Avances en la ciencia y tecnología de la soldadura, Proc. En t. Conf. on Trends in Welding Research, Gatlinburg, EE. UU., 18-22 de mayo de 1986, Editor SA David, 187-191