ciencia de los materiales

Anales de Mecánica de la Fractura 26, Vol. 1 (2009)

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES MECANICAS DE ACEROS DE DOBLE FASE MEDIANTE EL ENSAYO
MINIATURA DE PUNZONADO
E. Cárdenas, C. Rodríguez, F.J. Belzunce y C. Betegón
E.P.S. de Ingeniería de Gijón (Universidad de Oviedo), campus universitario, 33203 Gijón.
e-mail :belzunce@uniovi.es

RESUMEN
Se ha llevado a cabo la caracterizaciónmicroestructural de diferentes aceros de bajo carbono de la familia de aceros de
doble fase (Dual Phase Steels), con limites elásticos variables desde 400 hasta 900 MPa y se ha puesto en evidencia el
efecto de la composición química y del tratamiento térmico intercrítico en el dominio austenita + ferrita sobre la
microestructura y la resistencia de estos aceros. El comportamiento mecánico de los distintosgrados de acero fue
caracterizado mediante el ensayo miniatura de punzonado (EMP), utilizando probetas cuadradas de 10 x 10mm y 0.5
mm de espesor. Estas probetas fueron sujetadas firmemente en todo su contorno y expandidas biaxialmente hasta su
rotura utilizando un punzón hemiesférico de 2.5 mm de diámetro. Todos los ensayos se ejecutaron a temperatura
ambiente. Los diferentes parámetrosobtenidos en el ensayo se han relacionados con las propiedades mecánicas a
tracción de estos aceros.

ABSTRACT
The microstructure characterization of different low carbon dual phase steels, with yield strengths between 400 to 900
MPa have been carried out and the influence of their chemical composition and the intercritical heat treatment
(austenite+ferrite domain) on the microstructure andmechanical properties of the steels was assessed. The mechanical
behavior of the different steel grades was carried out by means of the small punch test (SPT), using square samples of
10 x 10 mm with a thickness of 0.5 mm. These samples were firmly held and biaxially expanded up to their breakage
using an hemispheric punch of 2.5 mm of diameter. All the tests were done at room temperature. Thedifferent test
parameters have been compared with the tensile properties of the steels.
Palabras Claves: Ensayo miniatura de punzonado. Aceros de doble fase. Propiedades mecánicas

En este trabajo se han tomado una serie de aceros DP
comerciales,
que
fueron
caracterizados
microestructuralmente y se empleó el ensayo miniatura
de punzonado (EMP) para realizar su caracterización
mecánica.Finalmente los parámetros obtenidos en estos
ensayos se compararon con sus propiedades mecánicas
convencionales a tracción de estos aceros.

1.- INTRODUCCIÓN
Los aceros de fase dual (aceros dual phase o DP)
forman una familia de aceros de gran uso en la industria
del automóvil, ya que poseen simultáneamente unas
altas características mecánicas junto con una buena
conformabilidad y soldabilidad.Son aceros de bajo
contenido en carbono, muy poco aleados, que requieren
un
tratamiento
intercrítico
en
el
dominio
austerita+ferrita, seguido de un enfriamiento lo
suficientemente rápido como para transformar la
austenita en martensita. Este tratamiento se aplica
normalmente en línea, utilizando instalaciones de
recocido en continuo de chapas. Las propiedades finales
de estos acerosdependen de la fracción volumétrica de
sus dos fases constitutivas, ferrita y martensita, que a su
vez dependen de su contenido en carbono, de la
temperatura del tratamiento intercrítico y de la facilidad
de temple, que a su vez es función del contenido en
elementos de aleación y del espesor de la chapa.

2. – ENSAYO MINIATURA DE PUNZONADO
El ensayo miniatura de punzonado es un ensayo quepuede considerarse como no destructivo debido al
reducido tamaño de las probetas que utiliza (10 x 10 x
0.5 mm de espesor), a partir del cual se pueden obtener
parámetros que permiten predecir directamente las
propiedades mecánicas fundamentales del material,
como el límite elástico, la resistencia a la tracción, la
ductilidad y la energía de rotura [1,2].

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