Publication: Estudio y modelización de la recristalización estática de aceros ferríticos laminados en frío
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Publication Date
2009-04-01
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Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
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Abstract
Los aceros ferríticos de última generación para chapa de atumóvil están diseñados para alcanzar, o incluso mejorar, las propiedades de tenacidad y resistencia de los aceros actuales pero con un menor espesor de chapa. Para ello, estos aceros siguen una ruta de procesado larga y compleja, que incluye una laminación austenítica y/o ferrítica en caliente, una posterior laminación en frío para alcanzar los espesores de chapa requeridos, un recocido a temperaturas inferiores a Ac1, un laminado en frío suave (temper-rolling) para conferir al material sus propiedades mecánicas finales y, por último, un galvanizado para aumentar su resistencia a la corrosión. Una de las líneas de investigación de mayor interés en estos materiales está enfocada a sustituir el recocido y el laminado en frío posterior por un recocido controlado. El control de la fracción de ferrita recristalizada con la temperatura y tiempo de recocido, nos permite alcanzar una combinación óptima de propiedades de resistencia y tenacidad sin necesidad de una posterior laminación en frío. Al ser muy importante la caracterización microestructural de estos aceros durante el recocido controlado, en este trabajo se ha optimizado la técnica metalográfica que permite revelar y caracterizar con precisión la evolución de la microestructura durante el citado proceso de recocido. La aportación más importante de este trabajo es el diseño de un modelo global de recristalización que, por primera vez, incluye la presencia de partículas gruesas de cementita, así como su morfología. En efecto, se ha visto que la precipitación de carburos acelera el proceso de recristalización, debido al aumento de la fuerza motriz para esta transformación. Además, se ha visto que este fenómeno gana importancia a medida que aumenta el grosor de los precipitados. En este trabajo se ha modelizado con éxito el papel de dichas partículas sobre la evolución microestructural del acero ferrítico laminado en frío.[ABSTRACT]
New generation ferritic steels for the automobile industry are designed to obtain, and even improve, the toughness and strength properties of common steel sheets, but with lower thickness. Therefore, the steels are subjected to a large and complex processing route, which includes hot-rolling in the austenitic and/or ferritic range, cold-rolling to obtain the required thickness of the sheets, annealing at temperatures below Ac1, temper rolling to grant the material its _nal mechanical properties and, eventually, a galvanisation process to increase the corrosion resistance. One of the most interesting investigation topics in these materials consists in substituting the annealing and subsequent temper-rolling process by a controlled annealing stage. The monitoring of the volume fraction of recrystallised ferrite with regard to the annealing temperature and time allows to obtain an optimum balance of toughness and strength without applying a temper-rolling. Due to the high importance of microstructural characterisation of these steels during controlled annealing, in this work an optimisation has been performed of the metallographic techniques that are used to reveal and describe accurately the evolution of the microstructure during this annealing stage. The most important contribution of this work constitutes the design of a recrystallisation model that includes, for the _rst time, the role of the presence and morphology of cementite particles. This is based on the observation that carbide precipitates accelerate the recrystallisation process, due to the increase of the driving force for this transformation. Moreover, it has been observed that this process is increasingly relevant at higher particles sizes. The global recrystallisation model presented in this work correctly predicts the evolution of the microstructure during annealing.
Description
Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física de Materiales, leída el 30-10-2008