Effect of zirconium on the microstructure and wear resistance of a high-chrome white iron

Las fundiciones blancas se caracterizan por tener una elevada dureza, lo cual a su vez se asocia con un alto grado de fragilidad. Este tipo de aleaciones generalmente se utilizan en aplicaciones donde se requiere de mucha dureza y resistencia al desgaste, así como cierto grado de tenacidad. En este trabajo de investigación se realizó un estudio comparativo entre un hierro blanco, cuya composición química aproximada es de 17%Cr, 77,5%Fe, 3%C, 1%Mo, 1%Ni, 0,5%Si, y un hierro blanco con los mismos componentes, pero con una adición de 1%Zr. Para la caracterización microestructural del material se utilizó: microscopía óptica convencional, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X. Mediante la realización del tratamiento térmico por desestabilización, se generó la trasformación de la matriz austenítica a martensítica, aumentando la dureza y la resistencia al desgaste de las fundiciones, así como la aparición de carburos secundarios. El comportamiento mecánico se analizó a través de ensayos de dureza Rockwell C. Por otra parte, para el análisis de la resistencia al desgaste, se realizarán pruebas de desgaste por deslizamiento y desgaste abrasivo, que se evaluaron mediante los ensayos Block-on-Ring y Dry Sand/Rubber Wheel respectivamente.White foundries are characterized by high hardness, which in turn is associated with a high degree of fragility. This type of alloy is generally used in applications where it requires a lot of hardness and wear resistance, as well as a certain degree of tenacity. In this research work a comparative study was carried out between a white iron, whose approximate chemical composition is 17%Cr, 77,5%Fe, 3%C, 1%Mo, 1%Ni, 0,5%Si, and a white iron with the same components, but with an addition of 1%Zr. For microstructural characterization of the material was used: conventional optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. By performing the thermal treatment by destabilization, the transformation of the austenitic matrix to martensitic was generated, increasing the hardness and resistance to the wear of the foundries, as well as the appearance of secondary carbides. Mechanical behaviour was analyzed through Rockwell C hardness tests. Moreover, for the analysis of wear resistance, wear tests will be performed by sliding and abrasive wear, that were assessed by the tests Block-on-Ring and Dry Sand/Rubber Wheel respectively