Aceros Termorresistentes

ACEROS TERMORRESISTENTES

Los aceros termoresistentes se emplean para la fabrica¬ción de muchas piezas de turbinas de gas, motores a reac¬ción, cohetes, instalaciones atómicas y otras, que trabajan en condiciones de altas temperaturas bajo carga. Se llaman termoresistentes los aceros capaces de trabajar bajo esfuerzos a temperaturas superiores a los 500° C du¬rante cierto tiempo y poseer además resistencia a la forma¬ción de cascarilla. A la temperatura de trabajo éstos deben tener suficiente resistencia durante los ensayos a la rotura de corta duración, tener alto límite de arrastre a carga continua y alta resistencia duradera y frecuen¬temente alta resistencia a las cargas de signo variable (a la fatiga).

La alta termoresistencia del acero se logra ligándolo con cromo, níquel, molibdeno, tungsteno, niobio, vanadio, titanio, aluminio y con otros elementos. Examinemos algunos grupos de aleaciones termoresistentes.

Aceros con estructura perlítica

Aceros de la clase perlítica. Estos aceros se pueden emplear solamente en trabajos que se realizan a temperaturas relativamente bajas, que no superan los 550—650° C. A este grupo pertenecen los aceros pobres en carbono, aleados con molibdeno, como también con cromo, tungs¬teno y vanadio para aumentar la resistencia a la termofluencia. El molibdeno, tungsteno y cromo, estando presen¬tes en la solución sólida aumentan la termoresistencia de la ferrita. El vanadio eleva la termoresistencia, puesto que forma carburos de vanadio finalmente dispersos, que no coagulan con el calentamiento hasta 650° C y que dificultan la deformación plástica de la solución sólida a eleva-das temperaturas.

Para los tubos de calderas de alta presión (hasta 100 at) con una temperatura de recalentamiento de 500—530° C se emplean aceros con 0,4—0,6% de Alo (16M, 15JM) y el acero 12J1MF (0,25% de C; 1,6% de Cr; 0,3% de Mo y 0,2% de V).

Para los discos y rotores de turbinas de gas y piezas de sujeción, que trabajan con un calentamiento de hasta 540° C, se emplea el acero 20J3MVF (<0,2% de C, ^3,0% de Cr, <0,4% de Mo, ^0,5% de W y'^0,8% de V). Estos tienen elevadas propiedades mecánicas a tem¬peratura ambiente y alta estabilidad de relajación a 450— 550° C, cosa de mucha importancia para las condiciones de trabajo de las piezas de sujeción. El acero 20J3MVF se emplea igualmente para trabajos de corta duración con un calentamiento de hasta 580° C.

Aceros de la clase martensítica. A este grupo pertene¬cen los aceros al cromo — silicio (4J9S2) y los aceros al cromo — silicio — molibdeno (4J10S2M), que han recibido el nombre de silicromos y que se emplean para las válvulas de admisión y de escape de los motores para automóviles y tractores. Estos aceros se templan desde 1040—1100° C y son revenidos a 750—850° C. Los silicromos tienen ten¬dencia a la fragilidad de revenido; para su eliminación, en el acero se introduce molibdeno (0,7—0,9%).

Aceros de la clase maríensilo-ferrílica. A este grupo perte¬necen los aceros pobres en carbono de alto contenido de cromo (12% de Cr) del tipo de los aceros inoxidables exa¬minados más arriba. Para aumentar la resistencia al arras¬tre en estos aceros se introduce molibdeno, tungsteno, va¬nadio, que forman carburos estables. Los más usados son los aceros 15J11MF (0,12—19% de C, 10—11,5% de Cr, 0,6—0,8% de Mo y 0,25—0,4% de V) y 1J12VNMF

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