laminación
es posible que se forme cierta cantidad de austenita por
efecto de la segregación natural que acontece durante la
solidificación, aunada a la presencia de pequeñas cantidades de carbono. La austenita en estos materiales se
descompondrá en estructuras aciculares durante el enfriamiento[27,40], Fig. 9.
Figura 9. Estructuras aciculares detectadas en aceros de alto silicio
para establecer los límites de grano y subgrano en las
posiciones en las que se encontraba una desorientación
de 15 y 2° entre dos puntos consecutivos. El triángulo
estereográfico indica la orientación de dos granos adyacentes y se aprecia como el grano cercano a la posición
(111) exhibe una estructura de subgranos generada durante su procesamiento.
[27]
.
Una característica adicional de los aceros con alto silicio
es la heterogeneidad de su microestructura, tal y como
se aprecia en la Fig. 10 para un acero con 4.6% de Si. Se
observan claramente granos equiaxiales cercanos a la
superficie y otros alargados hacia el centro de la muestra.
El tamaño de grano promedio de las dos poblaciones es
de 60 y 317 μm respectivamente, el factor de forma de
los granos alargados fue de 16:1. Se aprecia también que
algunos granos alargados desarrollan una estructura de
subgranos de alrededor de 11 μm, que se asocia a mecanismos de recuperación a alta temperatura [40-42].
Figura 10. Microestructura de un acero de alto silicio laminado en caliente.
La Fig. 11 muestra imágenes obtenidas por medio de la
técnica de difracción de electrones retrodispersados
(EBSD por electron backscattered difraction) del acero
de la Fig. 10. La diferencia en la nitidez de las imágenes
radica en los intervalos de barrido que se espaciaron en
10 y 1 μm. Una ventaja de esta técnica es la facilidad con
la que se identifican regiones con mayor o menor grado
de distorsión, ya que estas últimas aparecen más claras
en la imagen. La información recopilada fue procesada
Figura 11. Análisis por EBSD del acero de la Fig. 10; barridos con un espaciamiento de
10 (a) y 1 (b) μm.
La información presentada en las Figs. 10 y 11 permite
suponer que los granos equiaxiales cercanos a la superficie son producto de la recristalización a alta temperatura de una región fuertemente deformada por esfuerzos
cortantes; se supone que la temperatura de laminación
fue lo suficientemente alta como para permitir este fenómeno, lo que se confirma al apreciar que el tamaño de
los granos equiaxiales se incrementa conforme la distancia a partir de la superficie aumenta. Los granos con planos del tipo {100} paralelos a la dirección de laminación
cuentan con sus direcciones <110> a 45° con respecto a
la dirección de laminación, por lo que es de esperar que
la recuperación sea mayor en estos granos y se reduzca
la tasa de recristalización, dado que la recuperación reduce la energía de distorsión acumulada [29,40-43].
La alta capacidad de recuperación de la ferrita ocasiona
que el tiempo necesario para que el material recristalice
se incremente por encima de varios miles de segundos,
aunque esto depende de la temperatura y del grado de
deformación[40-43], Fig. 12. Estos tiempos son varios órdenes de magnitud mayores a los disponibles durante la
laminación en un tren continuo (sólo fracciones de segundo), por lo que los aceros procesados en estaciones
reversibles tipo Steckel exhiben mejores propiedades.
La Fig.1 indica claramente cómo el incremento en el contenido de silicio aumenta la tendencia a la formación de
fases ordenadas que incrementan su fragilidad y dureza, Fig. 13. La precipitación de fases ordenadas se lleva
a cabo durante el enfriamiento al término del proceso de
laminación en caliente, por lo que es práctica normal recocer el acero de alto silicio antes de ser laminado en frío[44].
27 HIERROy ACERO/AIST MÉXICO