Ingeniero

Jornadas SAM - CONAMET – AAS 2001, Septiembre de 2001

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TRATAMIENTO TERMOMECÁNICO Y SOLDABILIDAD DE UN ACERO AL CARBONO MICROALEADO CON Ti PARA APLICACIONES ESTRUCTURALES
J. Zuno, M. Saavedra Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo Instituto de Investigaciones Metalúrgicas Edificio “U”, Cd. Universitaria Morelia Michoacán, México Tel : (4) 3 16 92 58 E-mail : zuno@mixmail.com,smagana@zeus.ccu.umich.mx RESUMEN El objetivo de este trabajo de investigación es estudiar las propiedades mecánicas de un acero al carbono microaleado con titanio – tratado termomecánicamente y analizar su soldabilidad en sus partes principales como son: depósito de soldadura, zona afectada térmicamente y metal base. El acero al carbono microaleado se fabricó en un horno de inducción eléctricoen lingotes de 50X50X300mm, con la composición química siguiente: 0.22% C, 0.081% Si, 0.79% Mn, 0.14% Cu, 0.02% P, 0.03% Cr, 0.03% Ni y 0.03% de titanio. La deformación plástica de los lingotes se realizó en una laminadora de 50 Tons., de capacidad, con una reducción promedio de espesor de 80%, a una temperatura de inicio de 1 150ºC y de terminación de 880ºC en promedio, con un enfriamiento alaire. El acero se sometió a ensayos mecánicos de acuerdo a la norma A – 370 de la ASTM, tales como : Ensayo de tensión con valores promedio de Rt = 480 Mpa y Rc = 330 Mpa con 24 % de elongación. Se hicieron sistemáticamente una serie de uniones soldadas por arco sumergido para obtener los valores adecuados de Corriente, Voltaje y Velocidad de Avance. La unión soldada tuvo valores de Rt = 495 Mpa y deRc = 360 Mpa con un 23 % de elongación. Los resultados de Dureza en promedio son del orden de 88 Rockwell “B”. Finalmente se hace un estudio metalográfico de la unión soldada en lo que es el depósito de soldadura, zona afectada térmicamente y metal base . Se concluye que por los procesos de fundición y tratamiento termomecánico se pueden fabricar aceros al carbono microaleados con titanio conpropiedades mecánicas mejores que las de un acero estructural al carbono como el A – 36 y que además pueden ser soldados por los procesos de soldadura de arco eléctrico en condiciones de laminado y sin precalentamiento.

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Zuno y Saavedra

INTRODUCCIÓN El tratamiento termomecánico se ha usado ampliamente para obtener la optima combinación de resistencia y tenacidad en un acero. Aunque elrefinamiento de grano puede ser obtenido por rolado en la región de recristalización ( por medio de la recristalización repetida de la austenita) o por el rolado de la austenita en la región de no – recristalización ( a través de la formación de ferrita de la austenita sin recristalizar), existe un límite para el posible refinamiento en ambas regiones. Ese límite puede ser superado por deformación enla región de doble fase (ferrita + austenita) por medio de la formación de subgranos en la ferrita deformada, por lo que un rolado en la región ferrita + austenita puede mejorar las propiedades de los aceros producidos por rolado controlado. Sin embargo, para lograr la mejora de las propiedades, la recristalización de la austenita + ferrita deformada debe ser suprimida para prevenir elcrecimiento. En un rango de temperatura de 1 100°C – 1 250°C, que comúnmente se utiliza para el recalentamiento de los lingotes se requiere de un elemento que inhiba el crecimiento y rescritalización de la austenita. El TiN es un componente muy estable y es muy efectivo en la limitación del crecimiento de grano austenítico.(1) La presencia de precipitados de titanio (TiCN) pueden influenciar las propiedadesmecánicas del acero durante el proceso termomecánico. La tenacidad y formabilidad en frío pueden ser drásticamente mejoradas por la adición de Ti. El efecto del Ti sobre estas propiedades ha sido atribuido a la formación de carbosulfuros de Ti, los cuáles permanecen indeformables durante el rolado en caliente debido a su alta dureza a altas temperaturas.(2)(3) La aplicación del tratamiento...