Hierro y Acero Edicion 69 | Page 31

Para los tratamientos térmicos se obtuvieron muestras rectangulares de 26x110 mm de cada material con espesores de 1.3 mm para el 22MnB5 y 1.96 mm para el 15B34. Ambos maprocesos y usos del acero

Efecto de la velocidad de calentamiento en aceros para estampado en caliente M. F. Carpio Garza 1,*, A. Salas Zamarripa 1, O. García Rincón 2, J. P. Pedraza 2

1
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica; Av. Universidad s / n, Cd. Universitaria, C. P. 66451; San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
2
Ternium México S. A. de C. V.; Av. Guerrero Nte. N º 151, Col. Cuauhtémoc, C. P. 66450; San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
* Correo electrónico del autor: marcel. carpiogr @ uanl. edu. mx
Resumen Ante la necesidad de reducir el peso del automóvil y mejorar la seguridad, desde las últimas décadas se ha manufacturado una mayor cantidad de componentes de Aceros de Ultra Alta Resistencia( UHSS, por sus siglas en inglés). Uno de los procesos para la obtención de estos aceros es el estampado en caliente. En este proceso la hoja de acero es calentada a 900 ° C hasta alcanzar la fase austenítica, a continuación, entra a una matriz donde es conformada y templada simultáneamente, obteniendo como resultado una pieza completamente martensítica.
En este trabajo se analizaron dos tipos de aceros destinados a la industria automotriz( 22MnB5 y 15B34), de los cuales se obtuvieron probetas para realizar diversos tratamientos térmicos con ayuda de un simulador termomecánico( Gleeble 3500), siendo austenizadas a 50 ° C arriba de su temperatura crítica Ac 3 para obtener un homogenizado completo y se seleccionaron tres velocidades de calentamiento para evaluar el efecto en las propiedades finales de cada material.
Palabras claves: acero, UHSS, estampado en caliente, tratamientos térmicos, austenizado
Introducción La industria automotriz está constantemente en busca del desarrollo de nuevos materiales para incrementar la seguridad y reducir el peso del vehículo, y así mejorar el rendimiento de combustible y disminuir las emisiones de dióxido de carbono al ambiente. Lo anterior se puede lograr manufacturando componentes estructurales de aceros de ultra alta resistencia( UHSS). Uno de los procesos para el desarrollo de este tipo de aceros es el estampado en caliente( hot stamping) [ 1 ]. Este proceso da como resultado una alta capacidad de conformado, componentes completamente martensíticos [ 2 ] y sin retroceso dimensional( springback), lo cual implica ahorro en materia prima y bajos costos de producción.
En el presente trabajo se evaluó el efecto de la velocidad de calentamiento en los aceros para estampado en caliente, diversos autores mencionan que el incremento de dicha velocidad desplaza las temperaturas críticas a un rango más alto, siendo que a dichas temperaturas no se alcance el austenizado completo en el acero que si este fuese calentado lentamente [ 3, 4 ]. Una velocidad alta de calentamiento afecta la cinética de formación de austenita y requiere de altas temperaturas de austenizado para crear un ambiente favorable para el proceso de difusión [ 5, 6 ].
Procedimiento experimental Material
Los materiales utilizados en este estudio fueron facilitados por la empresa Ternium México, S. A. de C. V., la cual propuso los aceros 22MnB5 y 15B34 para su estudio. Este tipo de aceros están destinados al sector automotriz para la producción de partes de seguridad en el automóvil. Las pequeñas adiciones de boro en su química ayudan a mejorar su templabilidad. La Tabla I muestra la química nominal de los aceros usados en el presente trabajo.
Tabla I. Composición química nominal de 22MnB5 y 15B34.
Composición química nominal(% peso)
Material
C
Mn
B
Mín.
Máx.
Mín.
Máx.
Mín.
Máx.
22MnB5
0.22
0.25
1.2
1.4
0.0020
0.0035
15B34
0.30
0.37
1.2
1.5
0.0005
0.0030
31 HIERRO yACERO / AIST MÉXICO