Influence of thermal treatment on structure and corrosion properties of high manganese triplex steels

Influencia del tratamiento térmico en la estructura y las propiedades de corrosión de aceros triplex con alto contenido en manganeso

En este trabajo se ensayaron las propiedades de corrosión del acero X70MnAl28-9 TRIPLEX tras su laminación en caliente y posterior envejecimiento a 500 °C durante 6, 30 y 60 min. y a 600 °C durante los mismos tiempos. Para la comparación se utilizaron también aceros afines (X100MnAl28-12, X70Mn22, C20). La microestructura se caracterizó mediante microscopía óptica, SEM y microanálisis por dispersión de energía de rayos X. El comportamiento frente a la corrosión de los aceros se examinó mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, técnicas electroquímicas (método de polarización potenciodinámica, polarización lineal, utilizando soluciones acuosas de NaCl y H2SO4), ensayo de niebla salina y método gravimétrico. El envejecimiento tiene una influencia relativamente pequeña en la resistencia a la corrosión del acero X70MnAl28-9. Se analiza la corrosión localizada en relación con la estructura y las fases y se compara en términos de disolución, picaduras y cambios en la composición química.

INTRODUCCIÓN

Las crecientes exigencias de la industria del automóvil (transporte) han dado lugar al desarrollo de aceros con mayores propiedades de resistencia y alta deformabilidad plástica. Se han desarrollado y recomendado varios tipos de aceros para diferentes partes de los automóviles con alta capacidad de absorción de energía en caso de accidente [1,2]. A partir de los aceros Hadfield y TWIP (twinning-induced plasticity) se han desarrollado los aceros TRIPLEX de alto manganeso.

Los aceros TRIPLEX avanzados contienen 25-30 % de Mn, 6-12 % de Al y 0,6-1,2 % de C (en peso). La estructura del triplex se caracteriza por una fase austenítica estable con mayor energía de falla de apilamiento (100-120 mJ/m²) y k-carburos coherentes muy finos (FeMn)₃AlC con estructura fcc tipo L1₂, dispersos en la matriz [3]. También puede formarse una pequeña fracción de volumen (5 - 10 %) de δ-ferrita en la estructura después del laminado. Los aceros con alto contenido en manganeso presentan valores de resistencia más elevados (R_m=1100 MPa) y simultáneamente una plasticidad elevada (A=60 %). La ventaja de los aceros declarados es una mayor energía de absorción (E_s =0,4-0,5 J/mm³) y una menor densidad (6,5-7,5 Mg/m³) en comparación con el acero al carbono comercial.

En el trabajo [4] se han estudiado las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión del acero X50Mn22 (TWIP) después del tratamiento térmico y la forja. Tras la exposición en solución acuosa de NaCl al 3,5 %, la corrosión se puso de manifiesto principalmente en las interfaces de los gemelos de deformación. El tamaño de grano fino y los límites de las maclas de deformación, que actúan como numerosos lugares de atrapamiento, son favorables para una menor penetración local de la corrosión y una mejor resistencia a la corrosión.