Mejora de la resistencia a la fatiga de un acero de medio carbono para forja utilizando Mischmetal (tierras raras) como elemento modificador de inclusiones (MnS)

En el presente trabajo, se analizaron placas de un acero de medio carbono (0.5%C) laminado en caliente, con diferentes contenidos de azufre (0.023% a 0.065%), así mismo, se realizaron adiciones de Mischmetal (tierras raras) a dos aceros como agente modificador de las inclusiones y de esta forma evaluar su efecto sobre la resistencia a la tensión y fatiga. Se llevó a cabo un estudio detallado sobre el tipo, tamaño, forma y distribución de las inclusiones de azufre por medio de microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido en condiciones de colada y después de la laminación en caliente, finalmente, los resultados de la caracterización metalográfica fueron correlacionados con sus propiedades mecánicas. En los aceros tratados con tierras raras, las inclusiones presentes fueron de un tamaño de alrededor de 2 m, uniformemente distribuidas y de forma globular, lo cual produjo un incremento en la resistencia a la tensión (840 MPa y 19% de elongación) y límite de fatiga (375 MPa) en comparación con los aceros sin adición de Mischmetal (741 MPa de resistencia máxima y 300 MPa de límite de fatiga). El ensayo de fatiga se realizó acorde con la norma ASTM E466 mediante el cual se ensayaron 9 muestras de cada composición en una máquina de flexión rotativa R.R. Moore. El límite máximo de fatiga se obtuvo en el acero con 0.05% de azufre tratado con Mischmetal. Estos resultados se atribuyen al menor tamaño y a la forma globular de las inclusiones. Sin embargo, se observó que el efecto de las adiciones de 0.01% de mischmetal como agente modificador de las inclusiones es disminuido cuando el contenido de azufre es mayor al 0.05%, aun así, es suficiente para obtener un límite de fatiga mayor comparado con el acero sin adición de mischmetal y 0.023% de azufre.