ES2566492T3 - Aleación para cojinetes de rodamiento - Google Patents

Abstract

Aleación para cojinetes de rodamiento de aeronaves compuesta por (en tanto por ciento en peso) del 0,45 al 1,0% de carbono como máximo el 2,0% de manganeso como máximo el 1,0% de silicio del 8,5 al 11,5% de cromo del 1,0 al 4,5% de molibdeno del 1,0 al 2,5% de vanadio como máximo el 2,0% de wolframio como máximo el 0,5% de niobio como máximo el 0,5% de tántalo como máximo el 3,0% de níquel como máximo el 0,5% de cobalto como máximo el 0,1% de aluminio como máximo el 0,01% de nitrógeno el resto hierro e impurezas debidas a la producción, en la que un porcentaje de carburo asciende del 0,5 al 7 por ciento en volumen y un porcentaje de carburos metálicos del tipo M7C3 asciende a menos del 3 por ciento en volumen.

Description

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DESCRIPCION

Aleacion para cojinetes de rodamiento

La invencion se refiere a una aleacion para cojinetes de rodamiento de aeronaves.

Ademas, la invencion tiene por objeto un cojinete o una parte de cojinete.

Los cojinetes de rodamiento de vefuculos estan expuestos durante su funcionamiento a multiples cargas y solicitaciones, a las que deben resistir durante el maximo tiempo posible. A estas pertenecen, entre otros, las cargas mecanicas dinamicas debido a la rodadura de partes de cojinete o el deslizamiento de unas con respecto a otras asf como el ataque corrosivo debido a lubricantes agresivos. En el caso de aeronaves, por si fuera poco, las temperaturas de trabajo de los cojinetes de rodamiento pueden encontrarse en el rango de varios cientos de grados centfgrados. Por ejemplo, en el caso de cojinetes de rodamiento de turbinas de aviones, incluso en la fase de funcionamiento por inercia en la que aunque la carga es reducida, ya no se da un enfriamiento, pueden medirse temperaturas alrededor de los 250°C.

Por tanto, en los cojinetes de rodamiento de aeronaves se plantean de manera muy especial requisitos elevados, que deben cumplir en cuanto a la capacidad de carga y el periodo de servicio, para poder ser apropiados para su uso. Se requieren una gran solidez y tenacidad, un desgaste reducido y una fatiga del contacto de rodadura reducida durante su utilizacion asf como una alta resistencia a la corrosion, tambien en el caso de temperaturas elevadas. Ademas, una superficie de los cojinetes de rodamiento debe presentar una reactividad satisfactoria con respecto al aditivo fosfato de tricresilo que esta presente en el aceite para turbinas de aviacion Mobil Jet II, utilizado predominantemente, de modo que puede formarse una capa de reaccion protectora para minimizar el desgaste. La reactividad de la superficie de cojinete con el aditivo lubricante depende enormemente de la naturaliza qmmica de la superficie de cojinete. Visto en conjunto, de esto resulta un perfil de requisitos complejo para los cojinetes de rodamiento para aeronaves. Pretende cumplirse el mismo mediante la utilizacion de una aleacion adecuada.

Segun la norma DIN 17230, los materiales de cojinete de rodamiento mas habituales se dividen en cinco grupos, concretamente en primer lugar aceros para cojinetes de rodamiento que pueden templarse completamente (por ejemplo 100Cr6 o SAE 52100), en segundo lugar aceros de cementacion (por ejemplo 17MnCr5 o SAE 8620), en tercer lugar aceros de bonificacion (por ejemplo 43CrMo4 o SAE 4340), en cuarto lugar aceros resistentes a la corrosion (por ejemplo AISI 440C, X30CrMoN15 o X45Cr13) y en quinto lugar aceros resistentes al calor y aleaciones duras (por ejemplo M50 o AISI T1). Para cojinetes de aeronaves, de entre los grupos de materiales disponibles se han impuesto los aceros resistentes al calor, utilizandose principalmente la aleacion M50, un acero de corte rapido poco aleado, y variantes de esta aleacion. El papel destacado desde hace decadas de la aleacion M50 como material de cojinete de rodamiento para aeronaves resulta de sus propiedades mecanicas y buenas propiedades de fatiga. Por el contrario, la resistencia a la corrosion es totalmente insatisfactoria, lo que sin embargo se tolera hasta la fecha por falta de aleaciones alternativas.

Dado que sigue existiendo el deseo de cojinetes de rodamiento con un mejor rendimiento y mas fiables, se intenta encontrar aleaciones mejoradas con respecto a la aleacion M50. En el documento US 4.150.978 se dan a conocer aleaciones individuales en el rango de composicion (en % en peso) del 0,8 al 1,6% de carbono, como maximo el 0,5% de silicio, como maximo el 0,5% de manganeso, como maximo el 0,1% de azufre, como maximo el 0,015% de fosforo, del 12 al 20% de cromo, del 2 al 5% de molibdeno, hasta el 3% de wolframio, del 0,5 al 3,0% de vanadio, hasta el 0,5% de titanio, como maximo el 0,03% de aluminio, como maximo el 0,5% de mquel, como maximo el 0,5% de cobalto, como maximo el 0,5% de cobre, como maximo el 0,05% de boro, como maximo el 0,05% de nitrogeno, el resto hierro e impurezas. Estas aleaciones presentan un comportamiento mejorado en el ensayo de contacto de rodadura con respecto a M50 y en principio tambien pueden utilizarse en medios corrosivos, pero no han podido imponerse en la practica.

Hoy en dfa, otro enfoque consiste en utilizar aleaciones resistentes a la corrosion con capa marginal templada con como maximo el 0,1% en peso de carbono y contenidos en cromo de al menos el 13% en peso. Sin embargo, para conseguir durezas superficiales suficientes y con ello una resistencia al desgaste suficiente, estos materiales deben someterse a procedimientos de temple de la capa marginal, como por ejemplo carburacion y nitruracion, perjudicando sin embargo considerablemente las propiedades de corrosion mediante los procesos de carburacion o nitruracion.

Aunque las aleaciones conocidas para cojinetes de rodamiento de aeronaves pueden cumplir en cada caso varias propiedades en cuanto al perfil de requisitos descrito al principio, disminuyen su rendimiento enormemente en cada caso en al menos una propiedad, por ejemplo la resistencia a la corrosion. Una disminucion de rendimiento de este tipo en una propiedad es en la mayona de los casos suficiente para reducir enormemente el tiempo de servicio y por consiguiente limitar el campo de aplicacion de un cojinete de rodamiento. Para el valor y la duracion de servicio de un cojinete de rodamiento es en ultima instancia indiferente si este debe cambiarse debido a fenomenos de fatiga o de corrosion. Dicho de otro modo: las mejores propiedades mecanicas no pueden aprovecharse cuando la corrosion lleva a un fallo prematuro del cojinete. A la inversa, una resistencia a la corrosion maxima no sirve de nada si tras tiempos de uso cortos se producen roturas por fatiga y/o un desgaste prematuro.

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El documento DE 19707033 da a conocer un cojinete de rodamiento, caracterizado por un anillo de rodadura interno, un anillo de rodadura externo y elementos de rodamiento (cuerpos de rodamiento), estando fabricado al menos un representante del grupo de anillo de rodadura interno, anillo de rodadura externo y elementos de rodamiento (cuerpos de rodamiento) de un acero de aleacion, que esta compuesto esencialmente por menos del 0,5% en peso de C, del 8,0 al 20,0% en peso de Cr, del 0,1 al 1,5% en peso de Mn, del 0,1 al 2,0% en peso de Si y el resto de Fe y elementos de impureza aleatorios, cumpliendo la relacion entre los contenidos en C y Cr la condicion:

0,04 Cr (% en peso) - 0,39 < C (% en peso) < -0,05 Cr (% en peso) + 1,41,

presentando este al menos un representante una capa superficial, que se ha generado mediante nitruracion o carbonitruracion a una temperatura por debajo de Ac1, calentamiento posterior hasta una temperatura de 900 a 1200°C, templado, un tratamiento a baja temperatura (por debajo de los 0°C) y revenido.

Partiendo de esto, un objetivo de la invencion es proporcionar una aleacion a partir de la que puedan fabricarse cojinetes de rodamiento, que ademas de buenas propiedades mecanicas, un desgaste reducido y una escasa fatiga del contacto de rodadura presente tambien una gran resistencia a la corrosion.

Otro objetivo de la invencion es indicar cojinetes o partes de cojinetes, en particular cojinetes de rodamiento o partes de cojinete de rodamiento, que ademas de buenas propiedades mecanicas, un desgaste reducido y una escasa fatiga del contacto de rodadura presenten tambien una gran resistencia a la corrosion.

El primer objetivo de la invencion se alcanza mediante una aleacion segun la reivindicacion 1. Variantes ventajosas de una aleacion segun la invencion son objeto de las reivindicaciones 2 a 9.

Las ventajas de una aleacion segun la invencion radican en particular en su perfil de propiedades, debido al cual la aleacion es adecuada de manera excelente para cojinetes de rodamiento de aeronaves. Este perfil de propiedades comprende en particular una alta solidez, un desgaste reducido y una fatiga del contacto de rodadura reducida en caso de su uso como material de cojinete de rodamiento y una resistencia a la corrosion extraordinariamente alta. Para conseguir este perfil de propiedades, el contenido en los elementos de aleacion individuales puede adaptarse de manera dirigida, siendo los contenidos segun la invencion una expresion tanto de los efectos de los elementos de aleacion individuales como de las interacciones entre los mismos. Estos efectos se describen mas adelante.

En una aleacion segun la invencion estan presentes, ademas de hierro e impurezas debidas a la produccion, elementos con el siguiente contenido (en tanto por ciento en peso):

El carbono (C) esta previsto con un contenido del 0,45 al 1,0%, para conferir a una aleacion segun la invencion una dureza alta. En caso de un contenido por encima del 1,0% existe el peligro de que se formen especialmente los carburos metalicos ricos en cromo del tipo M7C3, con lo que este metal, que es responsable de la resistencia a la corrosion, se retira de la matriz y en consecuencia disminuye la resistencia a la corrosion. Estos carburos M7C3 son ademas gruesos, lo que tiene un efecto negativo sobre el comportamiento de desgaste en los cojinetes. Un contenido por debajo del 0,45% conduce a una dureza menor y existe la posibilidad de que durante la fabricacion se forme la ferrita 8 no deseada. Un contenido en carbono optimo se encuentra en el intervalo de desde el 0,55 hasta el 0,75%. En este intervalo de contenido puede conseguirse una morfologfa de carburo favorable, concretamente una formacion predominante de carburos MC o carburos mixtos MC. Los carburos MC contribuyen a una gran dureza, pero no perjudican la resistencia a la corrosion, dado que solo se retira de la matriz poco del cromo necesario para la formacion de capa pasiva.

En una aleacion segun la invencion puede estar presente manganeso (Mn) hasta como maximo el 2,0%. Para mantener una formacion de austenita residual reducida, el contenido en manganeso se limita preferiblemente hasta como maximo el 0,3%.

El silicio (Si) es necesario para la desoxidacion y puede estar previsto en un contenido de hasta como maximo el

I, 0%. Dado que el silicio puede tener un efecto de fragilizacion fuerte y favorece una formacion de ferrita 8, es ventajoso mantener el contenido en silicio en el intervalo de desde el 0,05 hasta el 0,2%.

Tal como el silicio, el aluminio (Al) favorece una formacion de ferrita 8. Por tanto, el contenido en aluminio debena ascender como maximo al 0,1%.

El cromo (Cr) esta previsto en un contenido de desde el 8,5 hasta el 11,5%. Un contenido en cromo por encima del

II, 5% conduce a una formacion potenciada de carburos M7C3 gruesos, que como ya se ha mencionado tienen un efecto desventajoso sobre la resistencia a la corrosion. En el caso de un contenido en cromo por debajo del 8,5% no puede conseguirse la resistencia a la corrosion requerida. Preferiblemente, el contenido en cromo adaptado al contenido en carbono se encuentra en el intervalo de desde el 9,5 hasta el 10,5%. En este intervalo los porcentajes de carburos M7C3 son reducidos y se consigue una resistencia a la corrosion extremadamente alta con buenas propiedades mecanicas.

El molibdeno (Mo) se encuentra en un porcentaje de desde el 1,0 hasta el 4,5% y contribuye positivamente en este intervalo de contenido a una resistencia a la corrosion elevada. Sorprendentemente, un contenido mayor del 4,5%

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con el presente contenido en carbono no conduce a un aumento adicional de la resistencia a la corrosion. Mas bien, en el caso de un mayor contenido en molibdeno y el carbono dado, la resistencia a la corrosion tiende a disminuir. Esto puede explicarse debido a una formacion potenciada de carburos M7C3 y/o M6C, que conduce a un empobrecimiento en molibdeno de la matriz y con ello a una corrosividad aumentada.

El vanadio (V) se encuentra en el intervalo de contenido de desde el 1,0 hasta el 2,5% y promueve en este intervalo de manera eficaz la formacion de carburos MC deseados. En el caso de un contenido mayor del 2,5% puede producirse durante la fabricacion la deposicion de carburos gruesos a partir de la masa fundida. En el caso de un contenido menor del 1,0% disminuye la eficacia con respecto a la formacion de carburos MC.

El wolframio (W) puede estar previsto en un contenido de hasta el 2,0%. Un contenido mayor del 2,0% es desventajoso, dado que de manera similar al caso del contenido en molibdeno de mas del 4,5% pueden formarse especialmente carburos M6C y adicionalmente aumenta la tendencia a la formacion de M7C3 en combinacion con el presente contenido en cromo. Preferiblemente el contenido en wolframio se limita al 0,5%.

El niobio (Nb) y/o el tantalo (Ta) pueden estar presentes en una aleacion segun la invencion con en cada caso como maximo el 0,5% y pueden favorecer en este contenido reducido la formacion de carburos MC. Un contenido mayor del 0,5% puede conducir a que se depositen carburos gruesos directamente a partir de la masa fundida. Estos carburos gruesos no se desean, dado que las propiedades de rodadura o de deslizamiento de los cojinetes se ven influidas de manera desventajosa.

El cobalto (Co) puede estar presente en un porcentaje de como maximo el 0,5%. Este elemento tiene en el caso de temperaturas de revenido elevadas un efecto negativo sobre la resistencia a la corrosion, dado que aumenta la fuerza de impulsion para la formacion de carburos M7C3. Ademas, con un contenido en cobre creciente empeora drasticamente la tenacidad de muestras revenidas por encima del maximo de temple secundario. Por tanto, resulta ventajoso limitar este elemento a nivel de contenido a menos de en cada caso el 0,2%.

El mquel (Ni) reduce al igual que el Co la resistencia a la corrosion debido a la fuerza de impulsion aumentada para la formacion de carburo M7C3, pero un contenido en Ni creciente da como resultado propiedades de ductilidad mejoradas. Segun el perfil de requisitos debe perseguirse un contenido de desde el 0 hasta el 3%.

El nitrogeno (N) favorece la formacion de austenita residual y debena encontrarse por tanto en un contenido de como maximo el 0,01%.

El objetivo adicional de la invencion se consigue mediante un cojinete o una parte de cojinete segun la reivindicacion 12. Dado que el cojinete o la parte de cojinete cumple un perfil de requisitos complejo con respecto a la solidez, un comportamiento de desgaste favorable y una escasa fatiga del contacto de rodadura, y adicionalmente presenta una resistencia a la corrosion extremadamente grande, se da un tiempo de servicio prolongado. Sobre todo en este sentido y en su alta capacidad de carga tambien en caso de contacto con medios corrosivos o en los mismos pueden observarse las ventajas de un cojinete o una parte de cojinete segun la invencion.

Ventajas y efectos adicionales de la invencion resultan del contexto de la descripcion y los ejemplos de realizacion.

A continuacion se explicara aun mas detalladamente la invencion mediante resultados de examen y en comparacion con el estado de la tecnica.

Muestran figura 1:

figura 2:

figura 3:

figura 4:

figura 5: figura 6:

figura 7:

figura 8:

una disposicion de ensayo para la realizacion de examenes de bola sobre disco (ball-on-disc, BOD);

un diagrama de la profundidad de la huella de desgaste en el caso de examenes BOD para las aleaciones A a M;

un diagrama de la vida util alcanzada de muestras de las aleaciones D y M en el caso de examenes de paso de cuerpos rodantes;

el potencial de corrosion por picadura, el potencial de reposo y el potencial de repasivacion para las aleaciones A a E;

micrograffas de las aleaciones D y G;

el potencial de corrosion por picadura, el potencial de reposo y el potencial de repasivacion para las aleaciones H, I y J en comparacion con la aleacion D;

el potencial de corrosion por picadura, el potencial de reposo y el potencial de repasivacion para las aleaciones K y L en comparacion con la aleacion D;

curvas de densidad de corriente-potencial de la aleacion D para diferentes temperaturas de

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revenido;

figura 9: un diagrama de la evolucion del temple y de la evolucion del potencial de corrosion por picadura de

la aleacion D para diferentes temperaturas de revenido;

figura 10: imagenes de microscopfa electronica de transmision (TEM) y de distribucion de cromo de la

aleacion D tras un revenido triple durante dos horas a 400°C y 560°C.

En la tabla 1 pueden observarse las composiciones qmmicas de las aleaciones examinadas. Las aleaciones se fundieron o se refundieron a vado. Las piezas de trabajo asf fabricadas se sometieron a continuacion a un tratamiento termico compuesto por austenizacion, enfriamiento brusco y revenido triple durante dos horas. El porcentaje de austenita residual ascendio en todos los casos a menos del 6 por ciento en volumen.

Tabla 1: Composiciones qmmicas de las aleaciones A a M examinadas

Aleacion

Composicion qmmica [en % en pesol

C Cr V Mo Ni Co Si Mn Fe

A

0,66 3,92 1,55 2,96 0,04 0,15 0,23 resto

B

0,69 5,92 1,63 3,00 0,04 0,19 0,26 resto

C

0,67 7,79 1,76 2,87 0,03 0,16 0,25 resto

D

0,60 10,10 1,99 2,90 0,04 0,19 0,21 resto

E

0,62 12,01 2,10 2,76 0,04 0,20 0,24 resto

F

0,57 9,84 2,00 1,44 0,02 0,15 0,22 resto

G

0,69 9,61 1,90 4,24 0,05 0,15 0,25 resto

H

0,62 9,84 1,59 2,80 0,04 4,93 0,18 0,24 resto

I

0,61 9,97 1,61 2,80 0,05 10,00 0,18 0,27 resto

J

0,71 10,03 1,56 2,87 0,05 14,91 0,19 0,26 resto

K

0,64 9,94 1,73 2,87 1,49 0,16 0,21 resto

L

0,67 9,85 1,63 2,78 2,98 4,92 0,18 0,26 resto

M

0,79 4,10 1,04 4,20 0,05 0,20 0,26 resto

I. Valores caractensticos de solidez

De las aleaciones A a L asf como de la aleacion de referencia M, que corresponde al material de cojinete de rodamiento M50, se determinaron en el estado tratado termicamente los valores caractensticos de solidez y los valores caractensticos de alargamiento. El tratamiento termico consistio en todos los casos en una austenizacion a una temperatura de entre 1100°C y 1200°C, seguido por un enfriamiento brusco y un revenido triple a temperaturas de entre 510°C y 585°C; las durezas ascendieron a 59 + 1 HRC. Se mostro que con estas durezas se consiguieron para todas las aleaciones valores de resistencia a la traccion Rpo,2 o Rm de en cada caso mas de 1700 MPa o 2000 MPa. La aleacion D, por ejemplo, presentaba un valor Rpo,2 de 2000 MPa y un valor Rm de 2334 MPa y se encuentra por tanto en el intervalo de los valores de la aleacion de referencia M.

En cuanto a los valores caractensticos de alargamiento, en particular del alargamiento de rotura, las aleaciones A a D, H, I, K y L son claramente superiores a la aleacion M. Asf, por ejemplo las aleaciones A a D, presentan un alargamiento de rotura aumentado en un 50% (por ejemplo la aleacion D del 4,44% con respecto al 2,55% de la aleacion M). Las aleaciones E y F tienen dentro de la inseguridad de la medicion un alargamiento de rotura aproximadamente en el intervalo de la aleacion M. La aleacion J presenta un alargamiento de rotura de unicamente el 0,07%.

A partir de las solideces y valores de alargamiento determinados se obtiene que las aleaciones examinadas con excepcion de la aleacion J cumplen los requisitos mmimos de solidez y alargamiento para materiales para cojinetes de rodamiento.

II. Pruebas de bola sobre disco

Las aleaciones A a M se examinaron por medio del metodo de prueba de bola sobre disco, tal como se representa en la figura 1, con respecto a su comportamiento de desgaste y se midio la profundidad de la huella de desgaste. Para conseguir comportamientos de lubricacion comparables en el ensayo BOD como en el cojinete de mecanismo de propulsion, se ajusto un mismo valor X de 0,8 (numero caractenstico para las condiciones de contacto en la ranura de lubricacion). Los parametros de examen eran:

radio de la huella: 5 mm

velocidad de deslizamiento: 10 cm/s

fuerza aplicada: 15 N

longitud de la huella de desgaste: 1000 m

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diametro de la bola: 6 mm material de la bola: aleacion M temperature 150°C

medio del entorno: aceite (Mobil Jet II)

Los resultados de estos examenes se representan en la figura 2. Como puede observarse, para las aleaciones D a G asf como I, K y L la profundidad de la huella de desgaste era menor que para la aleacion M. De esto se deduce que estas aleaciones son adecuadas de manera excelente como materiales de cojinete con respecto al comportamiento de desgaste.

III. Propiedades de paso de cuerpos rodantes (roll contact fatigue test)

Se realizaron ensayos de paso de cuerpos rodantes con un aparato de prueba de tres bolas frente a un arbol intencionadamente con presion superficial excesiva. En estas condiciones de prueba reinaba una presion maxima de 6400 GPa en la zona de contacto.

Los resultados o las distribuciones de Weibull mostraron que las aleaciones A a L con excepcion de la aleacion J producen en el ensayo de paso de cuerpos rodantes una vida util igual o mayor que la aleacion M. En particular para la aleacion D se muestra, en cuanto a las propiedades de paso de cuerpos rodantes, que esta aleacion presenta propiedades sustancialmente mejores con respecto a la aleacion M (vease la figura 3): Para la aleacion D se obtiene como resultado en el caso del paso de cuerpos rodantes una probabilidad de fallo del 10% con un cambio de carga de 5,50*106. En el caso de la aleacion M se alcanza la misma probabilidad de fallo ya con cambios de carga de 1,57*106.

IV. Resistencia a la corrosion

Como resumen de los resultados de examen expuestos en los puntos I. a III. puede establecerse que las aleaciones D, E, F, G, I, K y L segun los requisitos se encuentran con respecto a la solidez, el alargamiento, el comportamiento de desgaste y las propiedades de paso de cuerpos rodantes en el intervalo de la aleacion M o el material convencional M50 y por tanto cumplen en este sentido los requisitos de los materiales de cojinete de rodamiento.

En series adicionales se examino en que medida son resistentes a la corrosion las aleaciones examinadas, de modo que tambien puedan usarse en medios corrosivos, lo cual no es el caso para el acero rapido que experimenta rapidamente corrosion M50 o la aleacion M. Estos examenes tuvieron lugar mediante el registro de curvas de densidad de corriente-potencial en una disolucion acuosa de cloruro de sodio con un contenido de 50 ppm en iones cloruro. A partir de estos registros se realizo una lectura del potencial de corrosion por picadura para las aleaciones individuales.

A partir de la figura 4 puede observarse que para las aleaciones A a E, es decir con un contenido en cromo creciente, aumenta el potencial de corrosion por picadura o la resistencia a la corrosion de la aleacion A hasta la aleacion D y despues disminuye de nuevo en el caso de la aleacion E. Las aleaciones A, B y C no presentan, debido a un contenido en cromo demasiado reducido, la resistencia a la corrosion deseada, pero sf la aleacion D. La aleacion E presenta un mayor contenido en cromo que la aleacion D, por lo que hay un valor PREN mayor. El valor PREN (calculado segun: pReN = % de Cr + 3,3% de Mo*(16 - 30% de N)) representa la resistencia a la corrosion y el experto esperana una mayor resistencia a la corrosion con un mayor valor PREN. Pero en realidad resulta que con un contenido en cromo creciente, en particular por encima del 11,5% en peso, se depositan carburos M7C3. Aunque tales carburos aportan dureza, presentan de manera correspondiente a su estequiometna un alto porcentaje de cromo. La consecuencia es que la formacion de tales carburos conduce a la extraccion de cromo de la matriz, lo que reduce la resistencia a la corrosion.

Con respecto a los efectos de diferentes contenidos en molibdeno, en las aleaciones segun la invencion se establecio la mayor resistencia a la corrosion en la aleacion D, en la que se encuentran principalmente carburos MC. En la aleacion F hay un menor contenido en molibdeno, lo que conduce a una menor resistencia a la corrosion. Por el contrario, en la aleacion G el contenido en molibdeno es mayor, pero tambien son mayores los porcentajes de carburos M7C3 y adicionalmente tambien aparecen carburos M6C, como puede observarse a partir de la figura 5. Por tanto, la aleacion G es, pese a su mayor contenido en molibdeno, menos resistente a la corrosion que la aleacion D.

La influencia del cobalto y del rnquel puede observarse a partir de las figuras 6 (Co) y 7 (Ni). Para ambos elementos es aplicable que con un contenido creciente, disminuye la resistencia a la corrosion. De manera correspondiente, las aleaciones I, J, K y L no pueden producir la resistencia a la corrosion requerida. El motivo para ello radica presumiblemente en la fuerza de impulsion aumentada para la formacion de carburos M7C3, que esta provocada por el cobalto y/o el rnquel.

Como resumen de los ensayos de corrosion puede establecerse que las aleaciones D, F, G y H cumplen los requisitos en cuanto a las propiedades de corrosion.

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Considerando en general las propiedades mecanicas, las propiedades de desgaste y de paso de cuerpos rodantes as^ como la resistencia a la corrosion, se obtiene por consiguiente como resultado que las aleaciones D, F y G presentan el perfil de propiedades planteado, mientras que el resto de las aleaciones examinadas no alcanzan el valor mmimo al menos con respecto a una propiedad.

Una aleacion D fabricada a gran escala se examino finalmente de manera adicional en cuanto a las variaciones de las propiedades con diferente temperatura de revenido. A este respecto, se mostro sorprendentemente que la resistencia a la corrosion depende de la temperatura de revenido. Como muestran las curvas de densidad de corriente-potencial en la figura 8, para la aleacion D a temperaturas de revenido de hasta 450°C hay un alto potencial de corrosion por picadura. Por el contrario, en el caso de una mayor temperatura de revenido de 560°C hay un menor potencial de corrosion por picadura de aproximadamente + 20 mV.

En la figura 9 se representan evoluciones del potencia de corrosion por picadura y de la dureza con la variacion de la temperatura de revenido. Puede observarse que el potencial de corrosion por picadura a temperaturas de revenido de hasta 450°C se encuentra por encima de + 160 mVsce y despues disminuye intensamente hasta aproximadamente de 40 a 60 mVsce. Por otro lado, tambien puede observarse que ya a temperaturas de menos de 450°C puede conseguirse una dureza deseada para la practica de 59 HRC. De este modo, con temperaturas de revenido de hasta 450°C pueden conseguirse resultados optimos tanto con respecto a las propiedades mecanicas y el comportamiento de desgaste como con respecto a una gran resistencia a la corrosion.

En la figura 10 se muestran finalmente imagenes de TEM e imagenes de mapeo de Cr para una aleacion D, que se sometio a revenido a 400°C o 560°C. Las imagenes de mapeo de Cr muestran que en la aleacion sometida a revenido a 560°C en las zonas marginales de los carburos hay zonas claras, lo que permite deducir un contenido en cromo alto por zonas. Por el contrario, la matriz circundante aparece con un color mas oscuro debido a un menor contenido en cromo. Esto muestra que a mayores temperaturas de revenido la matriz en la zona superficial de los carburos secundarios se empobrece en cromo, lo que conduce a una disminucion de la resistencia a la corrosion.

Examenes del porcentaje de carburo en aleaciones D producidas a gran escala y tratadas termicamente muestran que el porcentaje de carburos MC se encontraba entre el 0,7 por ciento en volumen en el caso de una temperatura de austenizacion de 1140°C y el 1,8 por ciento en volumen en el caso de una temperatura de austenizacion de 1080°C. El porcentaje de carburos M7C3 ascendfa al 0,2 por ciento en volumen (temperatura de austenizacion de 1140°C) o no pudieron detectarse carburos M7C3 (temperatura de austenizacion de 1080°C). De este modo, en todos los casos mas del 75% de los carburos presentes se encuentran como carburos MC.

Claims (9)

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2. 2.

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7. 7.
8. 8. 9.

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9. 11.

   REIVINDICACIONES

   Aleacion para cojinetes de rodamiento de aeronaves compuesta por (en tanto por ciento en peso)

   del 0,45 al 1,0% de carbono

   como maximo el 2,0% de manganeso

   como maximo el 1,0% de silicio

   del 8,5 al 11,5% de cromo

   del 1,0 al 4,5% de molibdeno

   del 1,0 al 2,5% de vanadio

   como maximo el 2,0% de wolframio

   como maximo el 0,5% de niobio

   como maximo el 0,5% de tantalo

   como maximo el 3,0% de mquel

   como maximo el 0,5% de cobalto

   como maximo el 0,1% de aluminio

   como maximo el 0,01% de nitrogeno

   el resto hierro e impurezas debidas a la produccion,

   en la que un porcentaje de carburo asciende del 0,5 al 7 por ciento en volumen y un porcentaje de carburos metalicos del tipo M7C3 asciende a menos del 3 por ciento en volumen.

   Aleacion segun la reivindicacion 1, que contiene del 0,55 al 0,85%, preferiblemente hasta el 0,75% de carbono.

   Aleacion segun la reivindicacion 1 o 2, que contiene del 9,5 al 10,5% de cromo.

   Aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, que contiene del 2,5 al 3,5%, en particular del 2,65 al 3,25%, de molibdeno.

   Aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, que contiene del 1,65 al 2,25%, en particular del 1,8 al 2,5%, de vanadio.

   Aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 5, que contiene como maximo el 0,5% de wolframio.

   Aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 6, que contiene como maximo el 0,3% de manganeso.

   Aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 7, que contiene del 0,05 al 0,2% de silicio.

   Aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 8, que contiene como maximo el 0,5% de mquel.

   Cojinete o parte de cojinete, en particular cojinete de rodamiento o parte de cojinete de rodamiento, a partir de una aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 9.

   Uso de una aleacion segun una de las reivindicaciones 1 a 9 como elemento constructivo o componente en una aeronave.