Para poder utilizar el probador de bolas MQ-3 para la prueba de fatiga por impacto, producimos una bola de tamaño 80 mm.

2.1 Fundición y colada

El equipo de fusión es un horno de inducción sin núcleo de frecuencia media con una capacidad nominal de 850 kg, y el equipo de vertido es una cuchara de grúa tipo basculante de 1 tonelada.

La composición se calcula según la composición química de la carga y la tasa de absorción de los elementos de aleación de diversas ferroaleaciones. Se realiza el análisis químico antes del sangrado.

Se utilizó un molde de arena de cuarzo solidificado con CO₂. El molde presenta una estructura compacta, una resistencia moderada, un acabado superficial de la cavidad y una superficie de separación lisa.

2.2 Tratamiento térmico

Se exploró la posibilidad de reemplazar el enfriamiento por aceite con el enfriamiento por aire mediante experimentos.

• Composición química de la bola de prueba (bola de molienda de 80 mm)

1．99％C、0．48％Si、1．37％ Mn、14．00％Cr、0．12％ 、0．15％

Ni、O．O18％Ti、O．039％S、0．018％P

• Tecnología de tratamiento térmico

El horno de calentamiento adopta un horno tipo caja de 12KW

Bolas de muestra I: A 350 °C, el horno se calentó a 650 ± 10 °C durante 1 h, luego se calentó a 950 ± 10 °C durante 2 h, luego se enfrió durante 25 min y se templó a 450 ± 10 °C durante 4 h.

Bolas de muestra II: Menos de 350 °C, 650 ± 10 °C durante 1 H, 950 ± 10 °C durante 2 H, Refrigeración por ventilador. 450 ± 10 °C durante 4 H.

Bolas de muestra III: Por debajo de 350 °C, 650 ± 10 °C para 1 H, 980 ± 10 °C para 2 H, 20' de refrigeración por aceite, temples de 450 ± 10 °C 

Muestra IV: Menos de 350 °C, 650 ± 10 °C durante 1 h, 980 ± 10 °C durante 2 h, refrigeración por ventilador, 450 ± 10 °C durante 4 h

2.3 Dureza y valor de impacto

1) Prueba de dureza en la superficie

2) Estructura metalográfica

La microestructura de la bola tratada se determinó mediante análisis metalográfico de la siguiente manera:

Martensita templada + carburo EUTÉCTICO + carburo secundario + austenita retenida

Los resultados muestran que la dureza de esta bola fundida con alto contenido de cromo puede alcanzar la de una bola fundida con alto contenido de cromo tipo CR13 después del enfriamiento por aire y el revenido a 450 °C.

Los resultados muestran que la dureza de esta bola fundida con alto contenido de cromo puede alcanzar el rango HRC55-62 que la bola fundida con alto contenido de cromo tipo CR13 alcanza a través del proceso de enfriamiento con aceite.

3) Prueba de fatiga

La bola de muestra IV se trató térmicamente con 30 bolas fundidas con alto contenido de cromo de la misma composición, y se verificó su dureza mediante inspección aleatoria. Los resultados se muestran en la Fig. 1; la resistencia a la fatiga por impacto de 25 bolas es mayor que la de las bolas de Cr13 templadas con aceite en la máquina de ensayo de fatiga por impacto MQ-3.