ACEROS MARAGING

Son una clase especial de aceros de alta

resistencia que difieren de los aceros

convencionales en cuanto están endurecidos por

una reacción metalúrgica que no involucra al

carbono.

Estos aceros se endurecen por la

precipitación de compuestos intermetálicos a

temperaturas de alrededor de 480ºC.

El término maraging deriva de “martensite

age hardening” (endurecimiento por

envejecimiento de la martensita) y se refiere al

endurecimiento por envejecimiento de una matriz

de martensita en listones (“lath martensite”) de

hierro-níquel con bajo contenido de carbono.

• Los aceros comerciales maraging se diseñan

para proveer niveles específicos de resistencia a la

fluencia de 1030 a 2420 MPa (150 a 350 ksi).

• Algunos aceros experimentales tienen

resistencias tan elevadas como 3450 MPa (500

ksi).

• Estos aceros tienen muy altos contenidos de Ni,

Co y Mo, y muy bajos contenidos de C. El C es de

hecho una impureza en estos aceros y es

mantenido tan bajo como se pueda, para minimizar

la formación de TiC, que puede dañar la

resistencia, ductilidad y tenacidad.

• La ausencia de C y el uso de la precipitación de

intermetálicos produce algunas particularidades que

exhiben estos aceros, que los distinguen de los

convencionales. No interesa la templabilidad.

• La martensita de bajo carbono formada después

de un recocido es relativamente blanda, tiene

alrededor de 30 a 35 HRc.

• Durante el endurecimiento por envejecimiento hay

solamente pequeños cambios dimensionales.

• Por lo tanto, se pueden mecanizar piezas de

formas intrincadas en la condición blanda y luego

endurecer con un mínimo de distorsión.

• La soldabilidad es excelente.

• La tenacidad a fractura es considerablemente

mejor que en los aceros convencionales de alta

resistencia.

TABLA PAG.1225 METAL HANDBOOK VOL1

En la Tabla se dan composiciones típicas de estos

aceros.

Metalurgia física de los aceros maraging

• Los aceros maraging pueden se considerados

martensitas en listones de aleaciones hierro-níquel

con bajo carbono.

• Pueden contener también pequeñas pero

significativas cantidades de titanio.

• Las transformaciones de fase en estos aceros

se pueden explicar con ayuda del diagrama de la

Figura que muestra la parte rica en hierro del

sistema binario Fe-Ni.

• La Figura (a) es el diagrama metaestable de la

transformación austenita – martensita en el

enfriamiento y martensita – austenita al calentar.

• La Figura (b) es el diagrama de equilibrio que

muestra que para niveles más altos de Ni las fases

de equilibrio a bajas temperaturas son la austenita y

la ferrita.

• El diagrama metaestable indica el comportamiento

típico de estos aceros durante el enfriamiento desde

la temperatura de austenización empleada para el

tratamiento de solución. No hay cambio de fase hasta

la temperatura Ms, a partir d ela cual se empieza aformar martensita desde la austenita.

• Aún el enfriamiento muy lento de secciones

pesadas produce una estructura totalmente

martensítica, de manera que no hay pérdida de

templabilidad en estas aleaciones.

FIGURA 1 PAG. 1226

• Los elementos aleantes alteran la temperatura

Ms en forma significativa, pero no cambian la

característica de que la transformación es

independiente de la velocidad e enfriamiento.

• Además del Ni, los otros elementos aleantes

presentes en los aceros maraging generalmente

bajan la temperatura Ms , con excepción del Co que

la sube.

• Uno de los roles del Co en los aceros maraging

es aumentar la temperatura Ms de manera que se

puedan agregar otros (Ti y Mo que la bajan),

permitiendo de todos modos una transformación

completa a martensita antes de que el acero sea

enfriado a temperatura ambiente. Por lo tanto, la

austenita retenida no es un problema en estos

aceros.

• La martensita es normalmente una martensita

de listones cúbica centrada en el cuerpo con una

alta densidad de dislocaciones, pero sin maclado.

Esta martensita es relativamente blanda (~ 30

HRc), dúctil y maquinable.

• El endurecimiento por envejecimiento de los

aceros maraging se produce por calentamiento

durante 3 a 9 horas a temperaturas del orden de 455

a 510ºC.

• Las reacciones metalúrgicas que tienen lugar

durante este tratamiento se pueden explicar

mediante el diagrama de equilibrio (Figura b).

• Con un envejecimiento prolongado, la estructura

tiende a revertir a las fases de equilibrio,

primariamente ferrita y austenita.

• Afortunadamente, la cinética de las reacciones

de precipitación que provocan el endurecimiento

son tales que se produce un considerable

endurecimiento, del orden de 20 puntos HRc (1035

MPa) antes de que se produzcan las reacciones de

reversión que dan austenita y ferrita.

• Con tiempos prolongados de envejecimiento o

altas temperaturas, sin embargo, la dureza

alcanzará un máximo y luego empezará a caer,

como se muestra por los datos en la Figura.

FIGURA 2 PAG 1227