Efecto de los parámetros de laminación y post-tratamiento térmico por inducción en la mejora de propiedades mecánicas de aceros microaleados
- Autores: Gorka Larzabal Primo
- Directores de la Tesis: Pedro Uranga Zuaznabar (dir. tes.), Nerea Isasti Gordobil (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Navarra ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Javier Gil Sevillano (presid.), Jon Arruabarrena Teruelo (secret.), Aitor Zurutuza Santa Cruz (voc.), Beatriz López Soria (voc.), Carlos Capdevila (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Dadun
- Resumen
El uso de aceros microaleados es común en un gran número de sectores que demandan materiales que cumplan diversos requisitos que varían en función de la aplicación. Como respuesta a las demandas impuestas por el mercado, hoy en día hay un férreo control sobre la composición y los parámetros de proceso, ambos, factores que controlan la microestructura generada y por lo tanto, las propiedades mecánicas finales del producto.
El presente trabajo está enmarcado dentro de tres proyectos de investigación. Desarrollo de las bases metalúrgicas para la simulación numérica de los procesos de laminación y el desarrollo de aceros AHSS de tercera generación (PI-2014-1-129) financiado por el Gobierno Vasco, Nanometer-sized particle hardening of structural steels (MAT2012-31056) financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y Virtual Rolling Mill (RFSR-CT 2013-00007) del programa europeo RFCS. Este último, llevado a cabo en un consorcio de varias universidades, centros de investigación y empresas europeas. En todos los proyectos se han utilizado tres aceros con el mismo contenido en carbono, pero microaleados con distintas cantidades de niobio, molibdeno y titanio.
En una primera parte, se ha analizado el efecto de la composición química y de distintos parámetros de proceso sobre las propiedades mecánicas de bobinas de chapa laminadas en caliente. Para ello, se han realizado ensayos de compresión plana con tres aceros microaleados, variando la temperatura de bobinado. A partir de las probetas obtenidas, se han analizado las microestructuras generadas en cada caso, utilizando para ello técnicas de microscopía óptica y electrónica (FEG-SEM y TEM), así como EBSD. De las mismas probetas de compresión plana, se han mecanizado probetas de tracción y Charpy, para analizar los efectos de la temperatura de bobinado sobre las propiedades de resistencia y tenacidad. Posteriormente, con los resultados obtenidos de los análisis microestructurales y de propiedades mecánicas realizados, se ha determinado para cada condición, cuál es la contribución de cada uno de los mecanismos de endurecimiento (solución sólida, tamaño de grano, densidad de dislocaciones, precipitación y presencia de segundas fases) en el límite elástico. Asimismo, se ha desarrollado una ecuación con la que predecir la temperatura de transición dúctil-frágil en aceros microaleados, que tiene en cuenta la heterogeneidad de la microestructura y la presencia de segundas fases frágiles.
En una segunda parte, se ha estudiado la posibilidad de mejorar las propiedades de resistencia de chapas gruesas laminadas en caliente mediante la aplicación de tratamientos térmicos de inducción de muy corta duración. Primeramente, se ha realizado un estudio mediante dilatometría, donde se ha analizado la influencia de la microestructura previa a la aplicación del tratamiento y la temperatura y tiempo de tratamiento. Una vez seleccionadas las mejores condiciones se han realizado ensayos de compresión plana, donde se han desarrollado dos vías de estudio. Por un lado, se ha estudiado el efecto de la temperatura de tratamiento térmico de inducción sobre microestructuras bainíticas en los tres aceros utilizados en este trabajo. Por otro lado, se ha estudiado el efecto del tratamiento térmico sobre distintas microestructuras para el acero microaleado con Ti y Mo. Siguiendo la misma metodología que en el apartado anterior, se ha determinado la contribución de cada mecanismo de endurecimiento sobre el límite elástico y se ha aplicado la ecuación de estimación de la ITT desarrollada para el caso de bobinas de chapa laminadas en caliente.
