| Summary: | Actualmente, debido a la demanda de la industria automovilística y a la competencia con materiales más ligeros, están en desarrollo nuevos grados de acero, destacando entre ellos los aceros con alto contenido en Mn (15-30%) también conocidos como aceros TWIP (TWinning Induced Plasticity). Estos aceros presentan una excelente combinación resistencia-ductilidad, posibilitando una reducción significativa del espesor de algunos de los componentes del automóvil. Por ello suscitan un interés especial como componentes estructurales del automóvil. Además, en situación de impacto facilitan que se preserve la integridad estructural del automóvil.
Sin embargo, uno de los mayores inconvenientes es su bajo límite elástico, por lo que existe un especial interés en buscar estrategias para aumentar esta propiedad. La adición de microaleantes (Nb, V y/o Ti) surge como un mecanismo ideal para incrementar el límite elástico de estos aceros. Estos elementos pueden precipitar en forma de carburos y/o nitruros durante las diferentes etapas del proceso de producción del acero. Dependiendo de la fracción volumétrica, coherencia y tamaño de los precipitados, éstos pueden dar lugar a un significativo endurecimiento del material. Aunque diversos trabajos han mostrado resultados positivos en cuanto al potencial endurecedor de estos microaleantes en aceros TWIP, se ha prestado menos atención al efecto que la microaleación puede tener en otras etapas de su conformado o al efecto que los altos niveles de Mn pueden tener sobre los tiempos para el inicio de la precipitación inducida por deformación. Por otra parte, los microaleantes en solución sólida o en forma de precipitados pueden resultar en un incremento significativo en las cargas de laminación, lo que dificultaría aún más las ya complicadas condiciones de procesado de estos aceros. Además, si se da precipitación inducida por deformación durante la laminación en caliente, se pierde parte del microaleante disponible para precipitar en etapas posteriores, lo que puede resultar en una pérdida de eficiencia de la microaleación.
Teniendo esto en cuenta, esta tesis se ha centrado en la caracterización de las cinéticas de ablandamiento y de precipitación inducida por deformación durante la deformación en caliente de varios aceros con niveles altos de Mn (20 y 30%) microaleados con Nb o V. Para ello, las probetas se han deformado en el banco de torsión mediante dos tipos de ensayos; ensayos de doble pasada de deformación, que permiten la determinación de las cinéticas de ablandamiento, y ensayos de temple, para analizar la microestructura y el estado de precipitación de las probetas en las condiciones de temperatura y tiempo de mantenimiento deseadas.
La presencia de precipitados inducidos por deformación se ha caracterizado mediante el análisis de réplicas de extracción en el TEM, y se han relacionado los resultados obtenidos con las cinéticas de ablandamiento. Además, se han examinado láminas delgadas de varios de los aceros microaleados con Nb para llevar a cabo un análisis más exhaustivo de la precipitación. Asimismo, en algunos casos se ha cuantificado la fracción volumétrica de precipitado a partir de la técnica EFTEM. También se ha determinado la fracción recristalizada mediante EBSD para varias muestras y se han comparado con la fracción ablandada obtenida a partir de los ensayos mecánicos.
Por último, se ha obtenido una ecuación semi-empírica para predecir las cinéticas de recristalización de estos aceros en aquellos casos donde no se da precipitación inducida por deformación. Además, se ha estudiado la aplicabilidad de un modelo físico de evolución microestructural que tiene en cuenta la interacción entre restauración, recristalización y precipitación inducida por deformación. Los resultados experimentales se han utilizado para determinar los parámetros físicos desconocidos y validar las predicciones de fracción volumétrica de precipitado predichas por el modelo.
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