TRATAMIENTO CRIOGÉNICO APLICADO AL ACERO INOXIDABLE MARTENSÍTICO AISI 420: EFECTOS EN LA MICROESTRUCTURA; DUREZA, TENACIDAD AL IMPACTO Y A LA FRACTURA

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dc.contributor.advisorAlcántara Alza, Víctor Manuel
dc.contributor.authorYalta Novoa, Moises
dc.date.accessioned2025-04-29T17:39:15Z
dc.date.available2025-04-29T17:39:15Z
dc.date.issued2025-04
dc.description.abstractSe investigo el efecto del tratamiento criogénico aplicado al acero inoxidable martensítico AISI 420: en la microestructura; dureza, tenacidad al impacto y tenacidad a la fractura. El propósito fue establecer relaciones entre las propiedades mecánicas, con la microestructura obtenida a través del tipo de tratamiento criogénico DCT (-196°°C) aplicado al acero inoxidable AISI 420. Se utilizaron barras de acero en bruto AISI 420, para luego maquinar las probetas correspondientes a cada ensayo. Para los tratamientos térmicos, todos los especímenes fueron llevados a un horno de mufla y fueron austenizados a 1030 °C, con un tiempo de 30 min, Luego fueron sometidas a los distintos tratamientos criogénicos. utilizando nitrógeno líquido, a -196 °C. con un sostenimientom1h y 2 h. Para los ensayos de tenacidad al impacto se confeccionaron 7 probetas por cada tratamiento criogénico profundo. Estos ensayos se realizaron según la norma ASTM E 23 – 12c, y cada ensayo se hizo con tres repeticiones. Los ensayos de tenacidad a la fractura (KI) se realizó aplicando la norma ASTM E 399. Posteriormente, un grupo de probetas fueron sometidas al tratamiento térmico convencional (CHT), siendo austenizados a 1030 °C durante 10 minutos; seguidamente fueron templados en aceite y revenidos a 410 °C durante 10 minutos con enfriamiento lento. Se encontró: que los cambios microestructurales producidos por la aplicación de los tratamientos criogénicos modifican las propiedades mecánicas del acero inoxidable AISI 420 y los valores de estos cambios están relacionados con la temperatura de enfriamiento criogénico, el tiempo de permanencia a temperatura criogénica y las velocidades de enfriamiento aplicadas. En relación a los efectos sobre la tenacidad a la fractura, se pudo observar una relación sinérgica entre la disminución del tamaño de los carburos y la reducción de su fracción en volumen debido a la aplicación de los tratamientos criogénicos. Los valores de tenacidad a la fractura estuvieron comprendidos entre 47 a 75 MPa・m1/2 De los resultados presentados puede observarse que las probetas tratadas criogénicamente tuvieron un incremento simultaneo tanto en la tenacidad a la fractura (31%) como en la dureza (5%).
dc.description.abstractThe effect of cryogenic treatment applied to AISI 420 martensitic stainless steel on the microstructure, hardness, impact toughness, and fracture toughness was investigated. The purpose was to establish relationships between the mechanical properties and the microstructure obtained through the DCT cryogenic treatment (-196°C) applied to AISI 420 stainless steel. AISI 420 raw steel bars were used, and the specimens corresponding to each test were then machined. For the heat treatments, all specimens were placed in a muffle furnace and austenized at 1030°C for a 30-minute period. They were then subjected to the various cryogenic treatments using liquid nitrogen at -196°C, with a hold time of 1 hour and 2 hours. For the impact toughness tests, seven specimens were made for each deep cryogenic treatment. These tests were performed according to ASTM E 23-12c, with three repetitions of each test. Fracture toughness (KI) tests were performed according to ASTM E 399. Subsequently, a group of specimens underwent conventional heat treatment (CHT), austenitizing at 1030°C for 10 minutes; they were then quenched in oil and tempered at 410°C for 10 minutes with slow cooling. It was found that the microstructural changes produced by cryogenic treatments modify the mechanical properties of AISI 420 stainless steel, and the values of these changes are related to the cryogenic cooling temperature, the time spent at cryogenic temperature, and the cooling rates applied. Regarding the effects on fracture toughness, a synergistic relationship was observed between the decrease in carbide size and the reduction in their volume fraction due to the application of cryogenic treatments. Fracture toughness values ranged from 47 to 75 MPa/m½. From the results presented, it can be seen that the cryogenically treated specimens showed a simultaneous increase in both fracture toughness (31%) and hardness (5%).
dc.formatapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/23921
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujillo
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTECHNOLOGY::Engineering mechanics
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.00
dc.titleTRATAMIENTO CRIOGÉNICO APLICADO AL ACERO INOXIDABLE MARTENSÍTICO AISI 420: EFECTOS EN LA MICROESTRUCTURA; DUREZA, TENACIDAD AL IMPACTO Y A LA FRACTURA
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni17923116
renati.advisor.orcid0000-0001-8899-0296
renati.author.dni70602228
renati.discipline713046
renati.jurorGuayan Huaccha, Eli
renati.jurorPelaez Chavez, Victor Hugo
renati.jurorAlcantara Alza, Victor Manuel
renati.levelhttps://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.disciplineIngenieria Mecanica
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingenieria
thesis.degree.nameIngeniero Mecanico
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