Universidad Nacional Experimental Politcnica Antonio Jos de Sucre. Barquisimeto estado Lara.

David Castillo Exp: 20031-0068

Los aceros Maraging se desarrollaron inicialmente en 1960 y se sigue avanzando en la tecnologa de este tipo especial de acero con alto contenido de nquel. Es una innovacin de gran valor, designada con este nombre en USA en los laboratorios de la Internacional Nickel Company. El debate de una aleacin apta para un endurecimiento por envejecimiento de la martensita le dio lugar a la apelacin MARtensitic-AGING, esto quiere decir Maraging. En estas composiciones se forma martensita al enfriarlas desde la temperatura de austenizacin pero la martensita formada en ellas es, a diferencia de la martensita presente en los aceros normales, dctil y tenaz.

Las aleaciones maraging se componen fundamentalmente de hierro que es el material base, en proporciones de 65 a 75% y 17 a 26% de nquel. Adems hay otros elementos de aleacin como Co, Mo, Ti y Al, los cuales tienen gran influencia en sus propiedades. No entra en su composicin el carbono, incluso es considerado impureza. No son por tanto, estas aleaciones aceros pero por sus propiedades similares son consideradas aceros en las que el nquel hace el papel del carbono.

Elevado limite elstico Son fcilmente deformados Adquieren gran resistencia y conservan la tenacidad por envejecimiento El carbono interviene en estos aceros como impureza La composicin tpica de un acero maraging es de 18Ni-4,5Mo-7Co-0,3Ti, Alcanzan una temperatura de transicin dctil frgil cercana a los -260C Poseen excelente soldabilidad ya que no se forman fases frgiles al momento del enfriamiento.

Los aceros maraging se dividen principalmente segn su contenido de Ni, lo cual producir un cambio en los diversos tratamientos termo-mecnicos a la que son sometidos para obtener su mxima dureza. De 25% de Ni, que son austeniticas De 20% de Ni, que son martensiticas De 18% de Ni, tambin son martensiticas

Acero Maraging 18% Ni Este es el acero Maraging de mayor xito comercial, es predominantemente Fe-18%Ni el cual est aleado con una gran cantidad de molibdeno y cobalto con menores cantidades de titanio y aluminio, se han creado cuatro grados distintos dentro de esta familia. Todos los aleantes a excepcin del Co disminuyen la temperatura Ms sin embargo la Mf se mantiene por encima de la temperatura ambiente. Composicin nominal de los diferentes grados de acero maraging 18Ni

20% Ni maraging:En estas aleaciones el contenido de Ni aumenta hasta 20% y las adiciones de Mo y Co se reducen, aumenta as las cantidades de Ti y Al a niveles cercanos al 1,5 y 0,25% y adicionando Nb en valores cercanos al 0,5% para alcanzar niveles de resistencias similares a los de 18% Ni. Estas aleaciones no han tenido un gran xito comercial debido a su alto costo por la gran cantidad de elementos aleantes que posee, los cuales no producen una mejora en las propiedades mecnicas en comparacin a los aceros maraging 18%Ni que posee una menor cantidad de elementos aleantes.

Acero 25% Ni maragingComo su nombre lo indica tienen 25% de Ni, adems de 1,5% de Ti, 0,25 de Al y/o 0,55 de Nb por tanto la temperatura Ms esta muy cercana o por debajo de la temperatura ambiente haciendo el acero altamente austenitico por lo que es necesario transformar la aleacin a martensita. Existen dos tratamientos para este objetivo: - Ausageing - Trabajo en fro y refrigeracin

Ausageing: La austenita es envejecida a 700C para precipitar Ni3(AlTi) y/o Ni3Nb, esto baja el contenido de elementos aleantes de sta, provocando un incremento en la Ms y a partir de un enfriamiento a temperatura ambiente la austenita se transformar predominantemente a Martensita.

Trabajo en fro y refrigeracin:La austenita debe ser trabajado a lo menos 25% en reduccin y en orden de aumentar el rango Ms-Mf suficientemente para que toda la transformacin ocurra a -78C. Se recomienda una temperatura de refrigeracin de -196C.

El tratamiento trmico para los acero Maraging es : Recocido de solubilizacin Endurecimiento por envejecimiento Deformacin en fro de la martensita (Marforming) Nitruracin

Recocido de solubilizacin: consiste en un calentamiento a una temperatura entre 815 y 875C hasta que la totalidad del material se encuentre en la zona austenitica seguido de un enfriamiento al aire. Tiene por objeto homogeneizar las aleaciones y solubilizar los elementos endurecedores. Endurecimiento por precipitacin: consiste en calentar el material hasta una temperatura entre 450 y 480C durante un tiempo que oscila generalmente entre 3 y 6 horas. En esta tratamiento precipita un compuesto qumico de Fe y Ni con los elementos endurecedores Ti, Al, Co y Mo que dificulta el deslizamiento de los planos cristalinos de la solucin solida esto, lo que induce al endurecimiento del material.

Marforming: es un tratamiento de deformacin en fro de la martensita donde se somete a deformacin de un 60 a 70% despus del recocido de solubilizacin `lo que genera una resistencia mecnica superior en un 25% al de las aleaciones sin someterse a esta deformacin, se denomina marforming por deformacin (forming) de la martensita (mar). Nitruracin: es el nico tratamiento superficial que se les puede aplicar a estas aleaciones sin peligro de destruir los efectos de la precipitacin. La nitruracin se aplica principalmente a las aleaciones maraging con 19% de Ni a temperaturas entre 430 y 450C durante un tiempo que oscila entre 4 y 20 horas segn sea la temperatura adoptada y la profundidad de la capa a nitrurar. La nitruracin aumenta a la dureza superficial de estas aleaciones y eleva su limite elstico en un 35%.

Las altas cualidades de diseo en los aceros Maraging los hacen tiles en aplicaciones exigentes como en piezas de misiles y de aviacin, cascarones de submarinos de grandes profundidades, matrices de forja y de colada bajo presin, todas las piezas de alta de alta resistencia y de formas complicadas. Tambin se utilizan como envolturas para vehculos espaciales y pistones para prensas de extrusin.

Los aceros Maraging presentan excelentes propiedades tenacidad y resistencia adems de poseer buena soldabilidad, pero su gran desventaja es su alto costo, lo que los hace ser aplicables a usos muy especiales, donde el costo no sea muy importante en virtud de los requerimientos buscados. El carbono de hecho, es una impureza en el acero Maraging y esta en muy bajas concentraciones. Lo ms interesante de los aceros Maraging es que despus de un recocido, seguido de un enfriamiento al aire libre, la estructura se compone de martensita dctil y tenaz. Este acero es especialmente til en la manufactura de estructuras grandes con exigencias de resistencia crtica. Este acero tiene un contenido de Ni que oscila entre 17-20% mayormente, con elementos de aleacin tales como Co, Mo, Ti que con un tiempo de envejecimiento y temperatura de tratamiento adecuados, se alcanzar la mxima dureza.