Physical and numerical modelling of heat treatment the precipitation-hardening complex-phase steel (CP)

Modelización física y numérica del tratamiento térmico del acero de fase compleja (CP) endurecido por precipitación

El artículo presenta los resultados de la modelización física y numérica de los procesos de tratamiento termoplástico de un acero experimental de fase compleja (CP). Las pruebas numéricas se llevaron a cabo utilizando un programa informático comercial, ThermoCalc. A partir de los resultados de los ensayos obtenidos, se estableció la temperatura de austenitización. El modelado físico se realizó utilizando un dilatómetro DIL 805A/D y el sistema Gleeble 3800. Se determinaron las temperaturas características del acero y el tamaño de grano de la austenita primaria. Las probetas también se sometieron a exámenes metalográficos y a ensayos de dureza Vickers. Los resultados obtenidos sirvieron para construir un diagrama CCT real del acero ensayado.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de la industria automovilística insta a los diseñadores a centrar sus actividades en la reducción de la masa de los automóviles que se van a fabricar, lo que se traduce en una reducción significativa del consumo de combustible y de las emisiones de gases de escape nocivos a la atmósfera. La consecuencia de ello es la búsqueda de nuevos materiales de construcción para la fabricación de chapas metálicas de alta resistencia y deformabilidad ingenieril, que aseguren la obtención de carrocerías ligeras y resistentes [1 - 2]. Esta dirección es coherente con la tendencia general de desarrollo de la metalurgia en Polonia [3]. Entre los aceros modernos para carrocerías se pueden distinguir dos grupos. El primer grupo está formado por los aceros convencionales de alta resistencia (HSS).

Este incluye: Aceros libres de intersticios (IF), Aceros isotrópicos (IS), Aceros endurecidos al horno (BH), Aceros C-Mn (carbono-manganeso) y Aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA). El segundo grupo está formado por los aceros avanzados de alta resistencia (AHSS): Aceros de doble fase (DP); aceros de fase compleja (CP); aceros TRIP (Transformation Induced Plasticity); y TMS (aceros martensíticos) [4 - 8].

Los aceros CP se caracterizan por su resistencia a la tracción de aproximadamente 800 MPa, y a menudo incluso más. La elevada resistencia del acero se consigue gracias al contenido de ferrita de grano fino y bainita intersticial en la microestructura y al endurecimiento por dispersión mediante precipitados de carburos y nitruros. Para obtener precipitados de grano fino se utilizan adiciones de niobio, titanio o vanadio. Los aceros de este tipo se distinguen por su buena deformabilidad y su gran capacidad para absorber energía durante una colisión. Gracias a estas propiedades, los aceros CP encuentran aplicación como material para la producción de elementos de construcción que absorben la energía de las colisiones, especialmente las colisiones laterales.