La ferrita acicular es una microestructura de ferrita en acero que se caracteriza por cristalitos o granos en forma de aguja cuando se ve en dos dimensiones. Los granos, en realidad de forma tridimensional, tienen una forma lenticular delgada . Esta microestructura es ventajosa sobre otras microestructuras de acero debido a su orden caótico, lo que aumenta la tenacidad . [1]
La ferrita acicular se forma en el interior de los granos austeníticos originales mediante nucleación directa sobre las inclusiones, lo que da como resultado agujas de ferrita cortas orientadas aleatoriamente con una apariencia de "tejido de cesta". La ferrita acicular también se caracteriza por límites de ángulo alto entre los granos de ferrita. Esto reduce aún más la posibilidad de escisión, porque estos límites impiden la propagación de grietas.
En metales de soldadura de acero C-Mn, se informa que la nucleación de diversas morfologías de ferrita se ve favorecida por inclusiones no metálicas; en particular, las inclusiones ricas en oxígeno de cierto tipo y tamaño están asociadas con la nucleación intragranular de ferrita acicular, como se observa, por ejemplo, en. [2] [3] La ferrita acicular es un componente fino de Widmanstätten , que se nuclea mediante una dispersión intragranular óptima de partículas de óxido/sulfuro/silicato. La naturaleza entrelazada de la ferrita acicular, junto con su tamaño de grano fino (0,5 a 5 μm con una relación de aspecto de 3:1 a 10:1), proporciona la máxima resistencia a la propagación de grietas por escisión .
El control de la composición del metal de soldadura a menudo se realiza para maximizar la fracción de volumen de ferrita acicular debido a la tenacidad que imparte. Durante el enfriamiento continuo, contenidos de aleación más altos o un enfriamiento más rápido generalmente retrasan la transformación, que luego tendrá lugar a temperaturas más bajas, por debajo de la temperatura inicial de bainita, y conducirá a una mayor dureza. La eficacia de las inclusiones como sitios de nucleación en metales de soldadura de acero modernos de baja aleación es tal que la bainita intragranular de escala fina puede nuclearse sobre ellos, tanto por enfriamiento continuo como por transformación isotérmica por debajo de la temperatura inicial de la bainita. Ha surgido cierta confusión en la literatura, [4] ya que algunos investigadores han llamado ferrita acicular a esta bainita intragranular de escala fina, que puede parecerse a la ferrita acicular en apariencia en el microscopio óptico. Ver, por ejemplo. [5]