Eduardo Castor Parra
Resumen
Para atender a las exigencias del sector automotriz, se han estudiado y llevado a la práctica los aceros de alta resistencia, los cuales sustituyen a los aceros convencionales. El acero doble fase, forma parte de esta familia de aceros de alta resistencia y por tal razón el presente trabajo de investigación se basa en la obtención de un acero doble fase para su uso en el sector automotriz mediante la aplicación de tratamientos térmicos como el austenizado, recocido intercrítico y revenido. Se realizó un diseño de experimentos tipo Taguchi con variables de temperaturas de austenizado a dos niveles (T1 y T2), con tiempos de permanencia a dos niveles (t1 y t2), seguido de dos velocidades de enfriamiento (V1 y V2), además temperaturas de recocido intercrítico a dos niveles (TRI1 y TRI2), con tiempos de permanencia (tri1y tri2), seguido de dos velocidades de enfriamiento (VRI1 yVRI2) y finalmente, con la aplicación de tratamientos térmicos de revenido también a dos niveles (Trev1 y Trev2), con dos tiempos de permanencia (trev1 y trev2) y enfriadas empleando dos velocidades de enfriamiento (Vrev1 y Vrev2), para cada tratamiento térmico. Para la caracterización de los especímenes modificados, se realizaron pruebas de tensión, microscopía óptica y microdureza Vickers. Mediante la caracterización de ensayos de tracción se pudieron conocer los valores de último esfuerzo a la tensión con rangos de entre 541 a 871.5 MPa, en donde los valores más grandes se relacionaban con una mayor temperatura en el tratamiento de recocido intercrítico. Además, con los resultados obtenidos se realizó un análisis estadístico de tipo ANOVA para identificar las variables más importantes que afectaban las propiedades mecánicas del acero.
Se logró, mediante los tratamientos térmicos, una matriz de fase dual (martensita-ferrita) y se obtuvieron valores de dureza de entre 280 y 311 HV 0.5 los cuales, algunas muestras tuvieron cantidades de fase iguales pero con diferente dureza. Se concluyó que la variación de la dureza no sólo radica en el porcentaje de fases sino en la distribución y morfología de la martensita.
Abstract
In order to meet the requirements of the automotive sector, high strength steels have been studied and put into practice to replace conventional steels. Dual phase steel is part of this family of high strength steels and for this reason the present research work is based on obtaining a dual phase steel for use in the automotive sector through the application of heat treatments such as austenitizing, intercritical annealing and tempering. A Taguchi type design of experiments was carried out with variables of austenitizing temperatures at two levels (T1 and T2), with dwell times at two levels (t1 and t2), followed by two cooling rates (V1 and V2), in addition to intercritical annealing temperatures at two levels (TRI1 and TRI2), with dwell times (tri1and tri2), followed by two cooling rates (VRI1 and VRI2) and finally, with the application of tempering heat treatments also at two levels (Trev1 and Trev2), with two dwell times (trev1 and trev2) and cooled using two cooling rates (Vrev1 and Vrev2), for each heat treatment. For the characterization of the modified specimens, tensile, optical microscopy and Vickers microhardness tests were performed. Through the characterization of tensile tests, the values of ultimate tensile stress with ranges from 541 to 871.5 MPa were obtained, where the larger values were related to a higher temperature in the intercritical annealing treatment.
In addition, with the results obtained, an ANOVA statistical analysis was performed to identify the most important variables affecting the mechanical properties of the steel. A dual phase matrix (martensite-ferrite) was achieved through the heat treatments and hardness values between 280 and 311 HV 0.5 were obtained, some samples had equal phase quantities but with different hardness. It was concluded that the variation of the hardness is not only in the percentage of phases but in the distribution and morphology of the martensite.
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