Se utilizó difracción electrónica retrodispersada (EBSD) y microdureza (HV_0.025) para analizar el efecto del tratamiento térmico en una atmósfera mixta de nitrógeno e hidrógeno sobre la microestructura y propiedades del acero 12Cr ferrita-martensita. Los resultados indican que después del tratamiento térmico, debido a la penetración de nitrógeno, la microestructura en la superficie del tubo cambia, formándose una gran cantidad de martensita cerca de la superficie que disminuye con la distancia de difusión del nitrógeno. La capa de nitruración provoca un aumento en la dureza superficial del tubo, con una dureza micrométrica de 368 HV_0.025 a 20 μm de la superficie, y durante el proceso de deformación en frío posterior aparecen grietas transversales en la superficie del tubo. Basándose en las bases termodinámicas TCFE11 y cinéticas MOBFE6, se estableció un modelo termodinámico cinético entre el tiempo de tratamiento térmico y la distancia de difusión del nitrógeno hacia el interior de la matriz en la frontera; los resultados muestran que el contenido de nitrógeno disminuye gradualmente conforme aumenta la distancia de difusión y que la tendencia a la disminución se suaviza después de alcanzar los 70 μm. A partir del estudio del efecto de la penetración de nitrógeno en la microestructura y propiedades del acero ferrita-martensita 12Cr, se definió un proceso de recocido que consiste en calentar el tubo en atmósfera protectora de hidrógeno hasta 860 ℃, mantener 1 hora y enfriar con ventilador; la validación de producción muestra que la dureza superficial ronda los 210 HV_0.025, cumpliendo con los requisitos para deformación en frío.

acero ferrita-martensita;nitruración;microestructura;propiedades