Strain ageing of structural steels

Envejecimiento por deformación de aceros estructurales

El mecanismo del envejecimiento por deformación de la ferrita se explica en términos de interacción de los átomos de carbono en solución en la ferrita y las tensiones elásticas debidas a la presencia de dislocaciones. Tras el envejecimiento por deformación, las propiedades de tracción se modifican en distinta medida: el límite elástico y la resistencia a la tracción aumentan, la reducción del área disminuye poco y el alargamiento uniforme disminuye mucho. El aumento del límite elástico y la disminución del alargamiento uniforme son menores en los aceros con un límite elástico superior al suministrado. La tenacidad de entalla superior e inferior se ven poco afectadas, mientras que la temperatura de transición de la tenacidad de entalla aumenta considerablemente. El cambio de las propiedades de tracción está relacionado principalmente con el efecto de la deformación plástica del acero, mientras que el aumento de la temperatura de transición de la tenacidad de entalla se explica en términos de sinergia de la estructura de dislocación del acero deformado plásticamente y la segregación entre planos de átomos de carbono en solución sólida en ferrita.

MECANISMO

El envejecimiento por deformación es un proceso que involucra átomos en solución sólida intersticial en á hierro (ferrita) y las tensiones elásticas relacionadas con la presencia de dislocaciones [1 - 4]. Para un átomo situado en el centro de una dislocación de borde, la energía de enlace es mayor que si el átomo estuviera unido a un carburo o nitruro de hierro (5, 6). lugares si la energía elástica de la red rsp. la tetragonalidad de la red disminuye. A cierta distancia de la dislocación, la energía de enlace es pequeña y es anulada por la agitación térmica de los átomos [7]. Por una tensión de 0,005, el ordenamiento de átomos se encuentra teóricamente hasta una distancia de aproximadamente 20 átomos separados de la dislocación [8] Después de que se completa el envejecimiento, se segregan de 10 a 50 átomos en el plano atómico con la dislocación en un acero 0,01 % C deformado para 10 % [9] A partir de mediciones de fricción interna se estimó que en el hierro se segregan de 10 a 50 átomos de carbono a cada plano atómico después de completar el envejecimiento de un acero con más de 0,01 % de carbono deformado plásticamente por menos s del 10% [10]. La segregación de alrededor del 0,001 % de carbono o nitrógeno es suficiente para completar el bloqueo de las dislocaciones en un acero al carbono moderadamente deformado [11].

TRABAJO EXPERIMENTAL

El envejecimiento de la cepa afecta a todos! propiedades de tracción de los aceros estructurales en diferente grado y de diferente manera. En este artículo se presenta el efecto del envejecimiento por deformación sobre las propiedades para tres tipos de aceros estructurales:

- un acero normalizado con la microestructura de ferrita poligonal y parlita, tamaño de grano de intersección lineal de 16,6 μm y límite elástico de 377 MPa;

- un acero con una microestructura de ferrita y perlita templada y revenida, tamaño de grano de intersección lineal de 4,7 μm y límite elástico de 522 MPa; y

- un acero con microestructura de martensita templada, granulometría de intercepción lineal de 2,5 êm y límite elástico de 737 MPa.