aceros de bajo contenido en carbono de alta plasticidad

8/7/2019 Aceros de Bajo contenido en carbono de alta plasticidad

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Universidad de Santiago de ChileFacultad de Ingeniera

Departamento de Metalurgia



Profesor: Santiago Riveros


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Caractersticas de este tipo de aceros.

Interstitial Free = Libre de elementos Intersticiales Aceros

con muy bajo contenido de elmentos intersticiales como el C y

N principalmente(


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Fueron fabricados principalmente para satisfacer las

necesidades de la empresa automotriz

C% = 0.13% lo que le da un buen limite de Fluencia

(>140 MPa).

n>0.16 que tambin le da una buena conformabilidad.

Ac. Embutido Profundo n>0.22 pero menor resistencia

(>110 MPa) el contenido de carbono es 0.02%.

Estas propiedades son importantes en especial cuando se

trabajan con espesores muy bajos 0.3 mm o menores.


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Una composicin tpica del acero (IF) es 0,002%C, 0,01%Si,

0,15%Mn, 0,01%P, 0,01%S, 0,0025%N, 0,04%Al, 0,016%Nb,0,025%Ti.

Estos aceros tienen una baja resistencia y una excelente

ductilidad y conformabilidad.


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Obtencin de flejes de Aceros IF

Para lograr tener un acero de muy bajo espesor, buena

ductilidad y conformabilidad debemos laminar en caliente con

lo que se logra un espesor de 1.5 mm, para espesores menoresse utiliza el laminado en fro seguida por un proceso de

recocido sea en forma continua como en forma discontinua

(proceso tipo "batch").. As se puede lograr los requisito de alta

calidad de acabado superficial y estricto control del espesor,

que se requieren para los paneles exteriores de la carrocera de

automviles, a menudo es necesaria la aplicacin de un

recubrimiento metlico y/u orgnica para proteger la

superficie contra la corrosin.


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La conformabilidad, especialmente la capacidad de

embutido profundo de acero de bajo carbono laminados en

fro se incrementa con un grano de ferrita grande y una

textura del tipo {111}. Estos parmetros se encuentran muy

influenciados por las concentraciones y distribuciones de

los solutos (especialmente carbono y nitrgeno), y su

relacin con la formacin, composicin, tamao, morfologa,

cristalografa y distribucin de precipitados durante el

recocido.


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Estos procesos son controlados por el comportamiento de:

1. Solidificacin inicial del acero.

2. Los mecanismos de segregacin.

3. El recalentamiento de la palanquilla.

4. Tiempos y temperaturas de enfriamiento.

5. Parmetros de la laminacin en caliente (tratamiento

trmico preliminar, temperatura de laminado final,

enfriado post-laminado y temperatura de bobinado)

6. Reduccin en fro7. Parmetros de recocido (velocidad de calentamiento,

temperatura y tiempo de recocido, velocidad de

enfriamiento) tanto para recocido continuo o

discontinuo (tipo batch).


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En el caso del acero laminado en fro y los flejes de acero de

bajo carbono recocidos es importante evitar el envejecimiento

por deformacin (Strain ageing), ya que esto produce un

lmite de fluencia discontinuo durante las deformaciones que

da como resultado la formacin de las llamadas de Lneas o

bandas de Lder (Lders Bands) (Fig. N 1) con un ondulado

inaceptable en el acabado superficial de la parte conformada.

Esto se puede evitar mediante la aplicacin de una ligera

reduccin en fro, de entre el 0,8 y el 1,8%; denominadalaminacin superficial (temper rolling) o pasada superficial

(skin pass) que se aplica luego del recocido a fin de introducir

dislocaciones mviles que permiten una fluencia continua

durante el conformado.


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Otra alternativa, para evitar el envejecimiento por

deformacin, es asegurarse que no existan ni el carbono y ni el

nitrgeno a nivel intersticial. Esto se obtiene reduciendo el

contenido total de C y N a niveles muy bajos (0,003%) a

travs de las prcticas modernas de la metalurgia secundaria y

por estabilizacin. Como parte del proceso de recocido,

tambin se puede utilizar el proceso de envejecimiento paraformar carburos y minimizar el carbono libre.


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Aumento de la resistencia en la aleacin.

Los mecanismos para aumentar resistencia incluyen el

endurecimiento por solucin slida hasta 0,5%Si, hasta

0,1%P y 1,5%Mn. Por ejemplo un agregado de 0,01%P aumenta el

lmite de fluencia en unos 10 MPa, pero niveles de fsforo muyaltos pueden llevar a que el material se comporte frgilmente

durante el trabajado en fro. Pequeos agregados de boro

contribuyen a eliminar este efecto y tambin a aumentar la

resistencia por medio de la solucin slida.

Otra forma es el laminado en fro y recocido que aprovecha elendurecimiento producido por envejecimiento. Esto se logra con

un nivel bajo y controlado de carbono intersticial (0,001%) luego

del recocido, ya sea por medio de sub-estabilizacin o disolucin

deliberada de partculas de carburos. Como consecuencia de ello

la resistencia es baja en la condicin de estado conformado y la

conformabilidad es alta


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El presente grfico muestra la relacin entre el exponente n de

endurecimiento por deformacin, y el lmite de fluencia para unrango de flejes de acero laminados en fro.


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Datos Experimentales de 4 Aceros IF

La fusin se realizo en horno elctrico, donde se ingresaron:

220 ton de hierro esponja.

0.80 ton de coque.

125 ton de Ca(OH)2

4100 m3 de Oxigeno.

Al final de la operacin de fusin, se desescorio el acero lquido

y se vaco en un horno olla a una temperatura de 1680C.

Inmediatamente, se aadi aluminio, FeMn electrolito yCa(OH)2. despus se envi a la unidad de desgasado al vaco

para reducir el contenido de carbono (< 50 ppm) e hidrgeno (

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