Improvement of wear resistance in a pearlitic rail steel via quenching and partitioning processing = Mejoramiento de la resistencia al desgaste en aceros perlíticos para rieles a través del proceso de temple y partición
Improvement of wear resistance and mechanical performance of rails used in heavy-haul railway are essential to reduce railroad maintenance costs. A novel heat treatment based on quenching and partitioning (Q&P) processing was proposed to improve the wear resistance of a hypereutectoid pearlitic rail. 50% of austenite was transformed into martensite under an interrupted quenching from full austenitization temperature to 140°C. A multiphase microstructure resulted from the quenching and partitioning process, consisting of tempered martensite, bainite, retained austenite, and pearlite colonies. The partitioning step was performed in the range of 350–650°C. Microstructure characteristics were investigated using scanning electron microscopy, microhardness measurements, X-ray and electron backscattered difraction. Uniaxial tensile and pin-on-disc tests were also performed to evaluate the mechanical properties and wear resistance. The best combination of wear resistance and mechanical performance was obtained in samples partitioned at 450 and 550°C, which may be applied in the railway industries.
Resumen: El aumento en la resistencia al desgaste y el desempeño mecánico de los rieles utilizados en ferrocarriles para transporte de carga pesada son esenciales para reducir los costos de mantenimiento de los rieles. Se propone un nuevo tratamiento térmico basado en el proceso de temple y partición (Q&P) para mejorar la resistencia al desgaste de un riel perlítico hipereutectoide. Durante el enfriamiento desde la temperatura de plena austenización se transformó el 50% de la austenita en martensita, bajo un enfriamiento interrumpido a 140 °C. Una microestructura multifásica fue obtenida del proceso de temple y partición, que consiste en colonias de perlita, martensita revenida, bainita y austenita retenida. La etapa de partición se realizó en el rango de 350–650 °C. Las características de la microestructura se investigaron mediante microscopía electrónica de barrido, mediciones de microdureza, rayos X y difracción retrodispersada de electrones. También se realizaron pruebas uniaxiales de tracción y pin-disco para evaluar las propiedades mecánicas y la resistencia al desgaste. La mejor combinación de resistencia al desgaste y desempeño mecánico se obtuvo en muestras particionadas a 450 y 550 ° C, que pueden ser aplicadas en las industrias ferroviarias.
Citación recomendada (normas APA)
Edwan Anderson; Masoumi Ariza, "Improvement of wear resistance in a pearlitic rail steel via quenching and partitioning processing = Mejoramiento de la resistencia al desgaste en aceros perlíticos para rieles a través del proceso de temple y partición", Colombia:Scientific Reports - NATURE, 2019. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3711135/), el día 2025-05-23.
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