Placas Folax Parrilla II

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Análisis Placas Folax Parrilla II 
1.- Componente controlado 
 
2.- Análisis químico 
 
3.- Análisis metalográfico 
 
4.- Dureza - Microdureza 
 
5.- Conclusiones 
 
6.- Recomendaciones 
 
7.- Aclaraciones 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fecha: 28-02-2017 
 
 
 
 
 
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1.- Componente controlado e inspección visual 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La fractura propaga en línea cuasi recta, atravesando los agujeros. Se trata de coalescencia 
facilitada por la gran cantidad de agujeros en la línea de fractura. La fracción de superficie de 
los agujeros, tomando la superficie total de la fractura es de alrededor de un 40 %. La 
resistencia mecánica estaría soportada solo por un 60 % de aleación en la línea de fractura. 
La placa analizada no presenta magnetismo. Se trata de una aleación austenítica. 
 
Macroanálisis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La muestra b), zona central, presenta macrodefectos en tamaño no aceptable. Estos 
defectos contribuyen a la fractura de la pieza en grado elevado. 
Las muestras a) y c), laterales no presentan macrodefectos. 
 
2.- Análisis químico (EFR-X y Leco en vacío para Carbono y Azufre). 
 
 
 
 
 
La composición química del acero de Placa Folax Parrilla II cumple con la especificación Gr. HK 
de norma ASTM A297/A297M – 10 “Standard Specification for Steel Castings, Iron-Chromium 
and Iron-Chromium-Nickel, Heat Resistant, for General Application” 
Placas Folax Parrilla II 
Superficie de fractura 
Macrodefectos 
a) b) c) 
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3.- Análisis metalográfico 
 
 
 
Mitad del espesor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Se observa leve precipitación de carburos por efecto del calor. 
 
¼ del espesor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No se observan defectos internos. 
 
 
Superficie 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inclusiones no metálicas 
100x 500x 
Austenita en red. Matriz austenítica con carburos disueltos 
Porosidad 
Es
p
es
o
r 
Mitad del espesor 
¼ del espesor 
Superficie 
Precipitación de carburos 
Alto grado de precipitación de carburos y otros tipos de microfases 
100x 500x 
Oxidación de bordes de grano (quemado) y precipitación de carburos 
100x 500x 
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4.- Dureza – Microdureza 
Dureza Rockwell C 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microdureza Vickers 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El análisis de microdureza indica que se trata de un acero de matriz austenítica con gran 
cantidad de carburos precipitados. 
El efecto del Cobalto en matrices austeníticas, en este caso no tiene gran incidencia en el 
incremento de la dureza. Es probable que confiera fragilidad. 
La norma ASTM A297-10, no indica contenido de Cobalto para ningún grado de aleación 
resistente al calor. 
 
 
 
Matriz (austenita) 
Mitad del espesor 21 HRC 1/4 del espesor 27 HRC Superficie 38 HRC 
Carburos precipitados por efecto del calor 
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5.- Conclusiones 
- La composición química de la Placa Folax Parrilla II cumple con lo especificado en norma ASTM A297-
10 Gr. HK, excepto en el contenido de Cobalto. 
- Se trata de una aleación austenítica (no magnética). En general estas aleaciones no toman durezas 
mayores de 40-45 HRC. No se puede aplicar temple para elevar la dureza. 
- No hay datos de bibliografía del efecto del Cobalto en aleaciones de norma ASTM A297-10. Es 
probable que sea nocivo en relación a la fragilidad de la aleación Gr HK. 
- Del centro hacia la superficie aparece un incremento de precipitados en borde grano. Esto se debe 
al calor que soporta la placa en servicio. El calor genera alto grado de oxidación en superficie 
(quemado). 
- El diseño incide en la rotura de la placa. La línea de fractura sigue los agujeros en la parte de menor 
distancia. También el calor a elevada temperatura “quema” las zonas de menor distancia entre 
agujeros. 
- Las aleaciones austeníticas no tienen resistencia a la oxidación a altas temperaturas. En las 
condiciones de servicio de la placa, la mayor degradación de la aleación se debe a la oxidación. 
- El fabricante debe mejorar el proceso a fin de evitar la presencia de macroinclusiones y porosidad 
en grado no aceptable. 
 
6.- Recomendaciones 
- Teniendo como antecedente un caso similar de baja resistencia a la oxidación a alta temperatura 
con acero austenítico en enfriadora de Clinker en Planta Puesto Viejo en 2012, se recomienda el 
cambio de aleación. El material de mejor rendimiento sería el acero inoxidable refractario ferrítico DIN 
1.47777 + 0.5% Mo. La composición química es la siguiente: 
(% en peso. Valores máximos excepto rangos) 
Elementos C Si Mn P S Cr Mo 
DIN 1.4777 1,2-1,4 1-2,5 0,5-1 0,04 0,03 27-30 0,5-0,6 
 
Se debe acordar con el fabricante para que el contenido de Cr sea mayor de 29 % y no supere 31 %. 
 
7.- Aclaraciones 
- El cambio de aleación se sustenta también en que el Gr HK de ASTM A297-10 contiene bajo Cromo 
para trabajos a temperaturas de alrededor de 1000 °C. En cambio el acero DIN 1.4777 es de 30 % de 
Cromo y por ende mucha mayor resistencia a la oxidación. 
- La aleación DIN 1.4777 tiene alto Carbono (1.2-1.4 %), lo cual da mayor resistencia mecánica a altas 
temperaturas. 
- El Molibdeno forma carburos para mejorar la resistencia mecánica de la aleación. 
- El acero DIN 1.4777 es de matriz ferrítica y por lo tanto tiene mayor dureza que las aleaciones 
austeníticas. 
- El acero inoxidable ferrítico DIN 1.4777 debe ser sometido a tratamiento térmico de normalizado 
para mejora de todas las propiedades físicas y química luego del moldeado. 
- En el caso de la aleación Gr HK ASTM A297-10, el Níquel no contribuye significativamente en la 
resistencia a la oxidación ni en la resistencia mecánica. El níquel es importante en casos de criogenia. 
 
Fin del presente informe 
 
 
 
 
MSc. Ing. Edmundo Tolabín 
MP 192 MT-CIJ