Aceros de alta resistencia avanzados AHSS
Los aceros avanzados de alta resistencia (AHSS por Advanced high strength steels) son aceros que resultan de una metalurgia compleja y sofisticada.
Su microestructura es en general multifásica, formada por varias fases distribuidas en dominios muy pequeños. Pueden contener ferrita, martensita, bainita y austenita retenida en cantidades, morfologías y distribuciones variadas, pero siempre con una dispersión muy fina. Estas microestructuras se logran con composiciones químicas muy precisas y tratamientos termomecánicos (combinación de enfriamientos controlados que se dan en forma conjunta con los procesos de deformación plástica). Las distintas microestructuras obtenibles les confieren distintos comportamientos mecánicos que los hacen adecuados para aplicaciones específicas. En su desarrollo se emplean distintas estrategias de aumento de resistencia mecánica para alcanzar los rangos de resistencia, ductilidad, tenacidad y resistencia a la fatiga necesarios. Así logran mucho mejores propiedades que los aceros convencionales (ferríticos, perlíticos, templados y revenidos). En una alta proporción, estos aceros han sido desarrollados para satisfacer los requerimientos de los vehículos modernos, que deben ser rígidos, seguros, livianos y duraderos, todo esto a bajo costo. Otra característica singular es que en su mayoría son aceros que se obtienen semiterminados (por ejemplo, como chapas, perfiles, etc) a la salida de un tren laminador. Pueden ser usados en ese estado para la fabricación de estructuras mediante varias tecnologías de ensamble (mayormente soldadura), o pueden integrarse a una estructura luego de un proceso de conformado (en general en frío), en el que usualmente aumentan su resistencia por acritud. En consecuencia, en algunos casos es muy importante que posean altos coeficientes de endurecimiento por deformación y elevada ductilidad.
La familia de los AHSS (vamos a usar los nombres en inglés porque esla nomenclatura más usada en la bibliografía técnica) incluyen los Dual Phase (DP), Complex-Phase (CP), Ferritic-Bainitic (FB), Martensitic (MS or MART), Transformation-Induced Plasticity (TRIP), Hot-Formed (HF), y Twinning-Induced Plasticity (TWIP). También, aunque muchas clasificaciones los dejan fuera, se puede incluir a los aceros HSLA (high strength low alloy) o microaleados, cuya metalurgia estudiaremos en detalle, y a otros aceros actualmente en desarrollo como los aceros bainiticos libres de carburos (Carbide free bainite) y los aceros QyP (quenching and partitioning).
- Aceros Microaleados, Fe-C +V+Ti+Al+Nb: Acero aleado con Aluminio, Titanio, Vanadio y Niobio. Sin endurecimiento por solución solida. Endurecimiento por refinación del tamaño de grano con precipitados finamente dispersos (Endurecimiento por precipitación) de carburos, carbonitruros y nitruros. Mejores propiedades de soldabilidad y resistencia a la corrosión que aceros convencionales Fe-C + Mn.
- Aceros Maraging, Fe-Ni + Co+Mo+Ti, etc: Acero base níquel sin contenido de carbono aleado con Cobalto, Molibdeno, Titanio, etc. Austenizado, luego templado para obtener estructura martensítica sobresaturada de elementos aleantes y luego revenida para obtener precipitación de elementos intermetálicos produciendo endurecimiento.
- Aceros Dual Phase, Fe-C +Mn+Si: Aceros al carbono con bajo porcentaje de este, aleados con Molibdeno y Silicio. Poseen una matriz ferrítica que aporta ductilidad mezclado con una fracción variable de martensita y/o bainita de alta dureza. Se obtienen mediante un austenizado intercrítico y un temple o austempering posterior.
- Aceros TRIP, Fe-C+Mn+Si: Aceros con bajo contenido de aleación. Son austenizados Inter críticamente y austemperizados para lograr una microestructura ferrítica y bainítica libre de carburos, con austenita retenida metaestable.
- Aceros bainiticos libres de carburos, Fe-C+Si,etc: Acero al carbono con microestructura bainítica no convencional. Consiste en subunidades de ferrita bainítica en forma de placas rodeada de austenita retenida. Se obtiene mediante austenizado y un austempering posterior.
- Aceros Q&P, Fe-C+Si, : Acero al carbono aleado con silicio. Microestructura martensítica con austenita retenida. Se austenizan y se templan hasta una temperatura entre Ms y Mf, luego se realiza un particionado a temperatura superior para que el carbono excedente de la martensita se traslade hacia la austenita para estabilizarla (Enriquecimiento de carbono)
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