Obtención y caracterización microestructural de un acero doble fase
Los aceros avanzados de alta resistencia tienen diferentes aplicaciones, en el sector automotriz son de suma importancia, ya que son utilizados para la fabricación de componentes que se ven comprometidos en el momento de un choque. Son aceros multifásicos lo que permite tener una muy buena combinaci...
Autor Principal: | |
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Formato: | Trabajo de grado (Bachelor Thesis) |
Lenguaje: | Español (Spanish) |
Publicado: |
2017-08
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Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10901/10582 |
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Sierra Cetina, Mauricio Alejandro Rodríguez Barrero, María Camila Bogotá 2017-10-10T22:24:50Z 2017-10-10T22:24:50Z 2017-08 https://hdl.handle.net/10901/10582 instname:Universidad Libre reponame:Repositorio Institucional Universidad Libre Los aceros avanzados de alta resistencia tienen diferentes aplicaciones, en el sector automotriz son de suma importancia, ya que son utilizados para la fabricación de componentes que se ven comprometidos en el momento de un choque. Son aceros multifásicos lo que permite tener una muy buena combinación de ductilidad y resistencia, una ventaja que no tienen los aceros convencionales. En este trabajo se desarrolla la fabricación, caracterización microestructural y evaluación de comportamiento mecánico de un AHSS doble fase, el cual está compuesto por las fases de ferrita y martensita. Se realizó todo el proceso metalúrgico para obtener una aleación de composición 0.104% C, 0.290 Si, 1.836 Mn, 0.385 Cr, 0.297 Mo y 0.083 Nb. Luego, se realizó el tratamiento termomecánico, tratamiento térmico de homogenización o también llamado de recocido total a 920°C y 3 tratamientos térmicos intercríticos a 725°C, 735°C y 745°C con enfriamiento en agua, para evaluar las propiedades a diferentes volúmenes de martensita. La microscopia óptica muestra una distribución uniforme de las fases ferríticas y martensíticas, volúmenes de martensita de 16.56%, 24,34% y 28.29% y tamaños de grano de 9.97, 8.84 y 7.55 μm a las temperaturas de 725°C, 735°C y 745°C respectivamente. La microscopía electrónica de barrido, corroboro la presencia de martensita y ferrita y la presencia de precipitados de niobio. La difracción de rayos x descarto la presencia de austenita y confirma las fases presentes en el acero. Se realizaron ensayos mecánicos de dureza, microdureza, tensión e impacto. La temperatura de 745°C arrojo las mejores propiedades mecánicas entre las tres con 91.80 Rockwell B de dureza, 189.40 Vickers de microdureza, 680.5 Mpa de resistencia máxima a la tensión, 19.8% de elongación y 73 J de capacidad de absorción de energía. application/pdf spa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Acero Tratamiento térmico Ingeniería mecánica Tesis Tesis ingeniería Facultad de ingeniería Ingeniería mecánica Ensayo de materiales Tecnología de materiales Acero Hierro Ensayo de dureza Ensayo de dureza Vickers Martensita Ferrita Austenita Laminación Laminación en caliente Recristalización Tenacidad Dureza Alargamiento Resistencia Ductilidad Ensayo de tensión Obtención y caracterización microestructural de un acero doble fase Tesis de Pregrado info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa info:eu-repo/semantics/bachelorThesis Criado, A. (2008). Estructuras metalograficas de aleaciones hierro-carbono . Universidad Complutense de Madrid. Davies, R. (1980). High strength dual-phase steel . Ford Motor Company. DELGADO, A. (1999). Anisotropia de cinta de acero de bajo carbono laminada en caliente. Universidad Atonoma de Nuevo Leon Gutiérrez, A. L. (2013). Análisis microestructural y de propiedades mecánicas a temperaturas elevadas de aceros avanzados de alta resistencia para el conformado en caliente. Universidad Autónoma De Nuevo León. Gutierrez, D. (2012). Aplicación de criterios de conformabilidad en productos planos de aceros de alta resistencia. Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona NORTON, R. (1999, Mexico). Diseño de máquinas. . Prentice Hall. , p.72-73 Parra Y, Arroyo J. y Rodríguez R. (s.f.). Estudio de la recuperación elástica en aceros avanzados de alta resistencia de doble fase. Universidad Nacional. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecánica y Mecatrónica. Bogotá, Colombia. Serra, J. S. (2008). Caracterización y comparación de las propiedades mecánicas de dos chapas de acero avanzado de alta resistencia (AHSS): TRIP800 Y DP800. Ingeniería de Materiales Vasquez E. y Barrera D. (2013). INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO TÉRMICO DE TEMPLE DESDE TEMPERATURAS. Angarita C; Moewis P. y Sáenz L. (2003). Evaluación del comportamiento mecánico de un acero microaleado X-60 laminado en frío y sometido a un tratamiento térmico de recocido. Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Mecánica, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela BELZUNCE, F. (2001). Aceros Y Fundiciones: Estructuras, Transformaciones, Tratamientos Termicos Y Aplicaciones. Universidad de Oviedo. Callister, W. (2007). Ciencia e Ingenieria de los Materiales 2. Barcelona, España: Reverte. Estructura y Propiedades de las Aleaciones . (s.f.). Facultad de Ingeniería UNLP, Cap.3 Gutierrez, D. (2012). Aplicación de criterios de conformabilidad en productos planos de aceros de alta resistencia. Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona Kalpakjian, S. (2002). Manufactura ingeniería y tecnología. cuarta edición,Prentice Hall Laminación protocolo, curso de materiales. (2008). Facultad Ingenieria Industrial Laboratorio De Producción. Monsalve A., Artigas A., Castro F., Colás R. e Houbaert Y. (2011). Caracterización de aceros dual-phase obtenidos por laminación en caliente. REVISTA DE METALURGIA. Newell, J. (2012). Ciencia de Materiales Aplicaciones en Ingenieria. Mexico: Alfaomega. NTC 5613:2008,Referencias bibliográficas contenido forma y estructura. (s.f.). Tarkany, N. (2007). Aceros de alta resistencia. Metalforming NTC 1486 Documentación. Presentación De Tesis, Trabajos De Grado Y Otros Trabajos De Investigación Esclapes, J. (2008). Manual de ADIMαT, asistente de diagramas de fases para ingenieros de materiales . San vicente (España): Editorial Club Universitario . FAIRES, V. (s.f.). Diseño de elementos de maquinas. Montaner y Simon, S.A. Barcelona, p. 23-57. Ghassemi-Armaki H.; Maaß R.; Bhat S.; Sriram S.; Greer J y Kumar K. (2013). Deformation response of ferrite and martensite in a dual-phase steel. School of Engineering, Brown University, Providence, RI 02912, USA. Jiang Z., GuanL Z. y Lian J. (s.f.). Effects of microstructural variables on the deformation behaviour of dual-phase steel. Materials Science and Engineering A Lai Q., Brassart L., Bouaziz O., Gouné M., Verdier M., Parry G., Perlade A., Bréchet Yves y Pardoen T. (2015). Influence of martensite volume fraction and hardness on theplastic behavior of dual-phase steels: Experiments andmicromechanical modelin. International Journal of Plasticity Modi, A. P. (2006). Effects of microstructure and experimental parameters on high stress abrasive wear behaviour of a 0.19wt% C dual phase steel. Mechanical Engineering, Room No. 26, Hostel-Topaz, National Institute of Technology, Tiruchirappalli, TN 620 015, India. Neil, T. (2011). Mechanical properties and microstructures of dual phase steels containing silicon, aluminum and. Lawrence Berkeley National Laboratory. Rochaa R.; Meloa T., Perelomab E. y Santos B. (2004). Microstructural evolution at the initial stages of continuous annealing of cold rolled dual-phase steel. School of Physics and Materials Engineering, Monash University, Vic. 3800, Australia. Seetharaman, S. (2013). On the Tensile Elongation of Advanced HighStrength Steels. Transactions are indexed through Chemical Abstracts Service. Stuart, K. y Kimchi, M. (2014). Advanced High-Strength Steels Application Guidelines. WorldAutoSteel. Sudersanan P. , Kori N., Aprameyan S. y Kempaiah U. (2012). The Effect of Carbon Content in Martensite on the Strength of Dual Phase Steel. Bonfring International Journal of Industrial Engineering and Management Science. ASTM E8 Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic MaterialsASTM E10-15 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials. (s.f.). Lorusso H. y Svoboda H. (2015). Effect of Carbon Content on Microstructure and Mechanical Properties of Dual Phase Steels. International Congress of Science and Technology of Metallurgy and Materials, SAM -CONAMET 2013 Ahmad E.; Manzoor T. y Hussain N. (2009). Thermomechanical processing in the intercritical region and tensile properties of dual-phase steel. Materials Division, PINSTECH, P. O. Nilore, Islamabad, Pakistan. ASTM 568/A568M-11Standard Specification for Steel, Sheet, Carbon, Structural, and High-Strength, Low-Alloy, Hot-Rolled and Cold-Rolled, General Requirements for. (s.f.). ASTM 8 Standard Test Method for Tension Testing of Metallic Materials. (s.f.). ASTM E10-15 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials. (s.f.). ASTM E3 – 11 Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens. (s.f.). ASTMG65-16. (s.f.). : Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand/Rubber Wheel Apparatus. Bedolla A.; Zuno J.; Mejia C. y Maldonado I. (2012). The effect of Titanium on the thermomechanical processing of a dual phase steel. The Iron and Steel Society Bello K., Hassan B., Abdulwahab M., Shehu U., Umoru L, Oyetunji A. y Suleiman I. (2007). Effect of Ferrite-Martensite Microstructural Evolution on Hardness and Impact Toughness Behaviour of High Martensite Dual Phase Steel. Ahmadu Bello University, Zaria, Nigeria. Bleck W.;Frehn A. y Ohlert J. (2016). Niobium in dual phase and trip steels. Aachen University of Technology Davies, R. (1980). High strength dual-phase steel . Ford Motor Company. Fallahi, A. (2002). Microestructure-Properties Correlation of Dual Phase Steels Produced by Controleed Rolling Process Granbom, Y. (2010). Structure and mechanical properties of dualphase steels –An experimental and theoretical analysis. Royal Institute of Technology. HERNANDEZ B., NAYAK S. y ZHOU Y. . (2011). Tempering of Martensite in Dual-Phase Steels and Its Effects on Softening Behavior. The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International. Pouranvari, M. (2010). Tensile strength and ductility of ferrite-martensite. Association of Metallurgical Engineers of Serbia Seetharaman, S. (2013). On the Tensile Elongation of Advanced HighStrength Steels. Transactions are indexed through Chemical Abstracts Service STM E7-15: Standard Terminology Relating to Metallography. (s.f.). Sun S. y Pugh M. (2001). Properties of thermomechanically processed dualphase steels containing fibrous martensite. Yovanovich, M. (2006). Micro and Macro Hardness Measurements,. University of Waterloo,. ASTM E8 Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic MaterialsASTM E10-15 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials. (s.f.). ASTM E23-16b Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials (s.f.). Lorusso H. y Svoboda H. (2015). 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Los aceros avanzados de alta resistencia tienen diferentes aplicaciones, en el sector automotriz son de suma importancia, ya que son utilizados para la fabricación de componentes que se ven comprometidos en el momento de un choque. Son aceros multifásicos lo que permite tener una muy buena combinación de ductilidad y resistencia, una ventaja que no tienen los aceros convencionales.
En este trabajo se desarrolla la fabricación, caracterización microestructural y evaluación de comportamiento mecánico de un AHSS doble fase, el cual está compuesto por las fases de ferrita y martensita. Se realizó todo el proceso metalúrgico para obtener una aleación de composición 0.104% C, 0.290 Si, 1.836 Mn, 0.385 Cr, 0.297 Mo y 0.083 Nb. Luego, se realizó el tratamiento termomecánico, tratamiento térmico de homogenización o también llamado de recocido total a 920°C y 3 tratamientos térmicos intercríticos a 725°C, 735°C y 745°C con enfriamiento en agua, para evaluar las propiedades a diferentes volúmenes de martensita.
La microscopia óptica muestra una distribución uniforme de las fases ferríticas y martensíticas, volúmenes de martensita de 16.56%, 24,34% y 28.29% y tamaños de grano de 9.97, 8.84 y 7.55 μm a las temperaturas de 725°C, 735°C y 745°C respectivamente. La microscopía electrónica de barrido, corroboro la presencia de martensita y ferrita y la presencia de precipitados de niobio. La difracción de rayos x descarto la presencia de austenita y confirma las fases presentes en el acero. Se realizaron ensayos mecánicos de dureza, microdureza, tensión e impacto. La temperatura de 745°C arrojo las mejores propiedades mecánicas entre las tres con 91.80 Rockwell B de dureza, 189.40 Vickers de microdureza, 680.5 Mpa de resistencia máxima a la tensión, 19.8% de elongación y 73 J de capacidad de absorción de energía.
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