Procesos y usos del acero
Temple y partición en aceros
estampados en caliente
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Autores:
Claudia Ramón-Reyna 1 ,
Luis Leduc-Lezama 1
Armando Salinas-Rodríguez 2
Omar García Rincón 3 ,
Rafael Mercado-Solís 3
1
Universidad Autónoma de Nuevo León,
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
[email protected]
2
CINVESTAV Unidad Saltillo,
Zona Industrial, 25900
Ramos Arizpe, Coahuila, México
3
TERNIUM Planta Guerrero
Cd. de Los Ángeles 325, Cuauhtémoc,
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen
La técnica de estampado en caliente es adecuada para fabricar componentes de
alta resistencia con una ductilidad limitada, la cual se relaciona con la microestructura
martensítica. El presente estudio muestra la primera etapa del proyecto
en desarrollo que consiste en estudiar el efecto del tratamiento térmico de temple
y partición (Q&P) integrado al proceso de estampado en caliente tradicional,
para el acero 22MnB5 y 2 aleaciones con alto contenido en Si y Mn, esto con el
fin de producir una microestructura que contenga austenita retenida y martensita
para mejorar la ductilidad de las piezas resultantes y manteniendo buenas propiedades
en la resistencia. La investigación del proceso Q&P (primera etapa) fue
llevada a cabo por medio de dilatometría de temple. Para obtener la microestructura
deseada, las probetas fueron calentadas a su temperatura de austenización
(920 °C) y sostenidas por un tiempo de 3 minutos, posteriormente templadas a
temperaturas hasta alcanzar el porcentaje de martensita deseada (20, 50 y 80%),
las cuales se encuentran entre las temperaturas Ms y Mf. Finalmente fueron enfriadas
a temperatura ambiente para estabilizar la austenita retenida enriquecida con
carbono. La microestructura resultante fue examinada empleando microscopía
óptica y electrónica además de DRX. Algunos resultados preliminares muestran
la presencia de austenita retenida y el beneficio de poseer doble microestructura.
Introducción
La industria del acero juega un rol muy importante en el comportamiento de
la economía global. La producción de acero plano ha logrado que las empresas
americanas se conviertan en líderes en el mercado latinoamericano. Mencionando
esto, la industria automotriz en años recientes ha estado creciendo y la técnica
de estampado en caliente empleada para producir componentes automotrices de
ultra-alta resistencia se ha convertido en un método prometedor [1] .
Los requerimientos de la industria automotriz pueden ser cumplidos empleando
aceros estampados en caliente y tratados con el proceso de “temple y partición”
(Q&P, por sus siglas en inglés), el cual es un nuevo concepto de tratamiento térmico
para crear una nueva generación de aceros avanzados de alta resistencia.
El proceso de estampado en caliente es una técnica la cual consiste básicamente
en láminas de acero roladas que son calentadas en un horno hasta 900°C para su
austenización seguido de un templado y formado simultáneo en herramientas
de formado [2] . Por lo tanto, debido a que la microestructura final es completamente
martensítica después del estampado en caliente, la ductilidad tiende a ser
comprometida [3] . Hoy en día, la industria automotriz requiere de condiciones de
carga extremas que demanden una microestructura que asegure excelentes propiedades
mecánicas [4] .
Un nuevo concepto de proceso “templado y partición” ha sido propuesto recientemente
para crear microestructuras de acero con mezclas de martensita agotada
en carbono y austenita retenida enriquecida en carbono teniendo una gran
influencia en las propiedades mecánicas.
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