Estructuras ausferríticas mediante enfriamiento controlado

La fundición esferoidal con matriz ausferrítica, posee propiedades mecánicas superiores a las aleaciones ferrítico/perlíticas convencionales. Tomando como base su excelente relación entre resistencia y tenacidad, las calidades ADI (Austempered Ductile Iron), pueden llegar a sustituir a los aceros moldeados o forjados, ofreciendo propiedades mecánicas similares a un menor precio y con una densidad inferior. La matriz ausferrítica está compuesta por dos fases: agujas ferríticas y austenita enriquecida en carbono. La optimización de las propiedades mecánicas se consigue cuando se obtiene una matriz completamente ausferrítica. Sin embargo, en la mayoría de los casos también se presentan pequeñas cantidades de martensita y/o carburos. La ausferrita se genera durante un proceso de transformación isotermo comprendido entre la temperatura de inicio de formación bainítica y la temperatura de inicio de formación de martensita. El tratamiento térmico que se aplica convencionalmente de cara a obtener este tipo de estructuras se denomina austempering. Está formado por dos etapas: —La etapa de austenización, en la cual las piezas se calientan y se mantienen a una temperatura que permita la transformación a una fase completamente austenítica y mantenimiento a esa temperatura el tiempo necesario para homogeneizar el contenido de carbono en la estructura. —La etapa del temple isotermo, en la que se enfrían las piezas en un medio de suficiente severidad que permita evitar la aparición de la fase perlítica. Una vez alcanzada la temperatura de transformación isoterma, se mantienen a esa temperatura durante el tiempo suficiente para permitir una transformación completa. Sin embargo, y a pesar de sus excelentes propiedades mecánicas y las expectativas creadas en los mercados, los materiales ADI no han llegado a desarrollarse completamente y no han sido capaces de alcanzar los objetivos previstos. Esto se ha debido en gran parte a la falta de control sobre todas las variables que influyen en el proceso de fabricación junto con la dificultad de un tratamiento isotérmico. Esta falta de control provoca heterogeneidades en las propiedades mecánicas de las piezas fabricadas que las incapacitan para su puesta en servicio. Es necesario avanzar en el conocimiento del proceso de fabricación y tratamiento térmico, para ser capaces de garantizar la homogeneidad requerida entre diferentes lotes de piezas.