Transformaciones de fase en aceros de bajo contenido en c microaleados con nb y v

Resumen

En esta tesis se han analizado en profundidad las transformaciones de fase producidas durante enfriamientos continuos en aceros microaleados con Nb y V. En concreto, se han caracterizado tres composiciones de aceros microaleados con niobio y otras tres de aceros microaleados con vanadio. El trabajo realizado se divide en seis capítulos, y comienza con una breve introducción donde se pretende poner en valor la importancia que tiene el acero en el mundo moderno. A continuación, en el capítulo de revisión bibliográfica, se han resumido los conceptos metalúrgicos más importantes relacionados especialmente con los aceros de bajo contenido en carbono. En tercer lugar se han detallado las composiciones químicas y las técnicas experimentales llevadas a cabo. Principalmente las técnicas han consistido en dos tipos de ensayos (ensayos de dilatometría y torsión multipasada). Los datos obtenidos de los enfriamientos continuos realizados han sido empleados para desarrollar dos modelos matemáticos, cuyo objetivo es resumir el comportamiento de los aceros analizados en función de tres variables destacadas: el tamaño de grano de austenita, la deformación acumulada y la velocidad de enfriamiento. En el cuarto capítulo se han mostrado los resultados obtenidos y los principios que rigen los dos modelos desarrollados. Este capítulo se ha dividido en cuatro bloques, consistiendo el primero en un resumen de la caracterización microestructural llevada a cabo y los diagramas de enfriamiento continuo (Diagramas CCT) obtenidos mediante ensayos de dilatometría. Estos ensayos han sido realizados con los tres aceros microaleados con niobio y el C-Mn-V1. En el segundo bloque de resultados se ha trabajado en el desarrollo de un modelo de predicción de las cinéticas de transformación de la austenita. Las microestructuras obtenidas pueden estar compuestas por una o varias fases (ferrita, perlita y bainita) tras el enfriamiento a partir de diferentes microestructuras de austenita (recristalizada y deformada). En el tercer bloque el estudio se ha centrado en la transformación austenita-ferrita (velocidades de enfriamiento lentas). Además de la mejora en la predicción del tamaño medio de ferrita, se ha trabajado en la obtención de un modelo que tiene en cuenta la heterogeneidad en las distribuciones de tamaños de grano de austenita previas a la transformación. Se ha estudiado en qué medida afecta la heterogeneidad en la austenita a la transformación ferrítica en función de diferentes variables (tamaño de grano efectivo de austenita y velocidad de enfriamiento). El objetivo del modelo es poder predecir las distribuciones de ferrita que se forman a partir de diferentes condiciones de austenita. Por último, se ha realizado un estudio del proceso de laminación de diferentes perfiles industriales con dos aceros microaleados con vanadio de composiciones similares a la del C-Mn-V1. Se ha estudiado el efecto de variar las temperaturas y el reparto de deformaciones mediante ensayos de torsión en caliente de múltiples pasadas. A continuación, tras cuantificar los cambios microestructurales asociados a estas variaciones del proceso de laminación, se ha validado de nuevo el modelo de transformación austenita-ferrita con las microestructuras obtenidas. Éstas corresponden a un rango similar de velocidades de enfriamiento en comparación con las microestructuras obtenidas mediante ensayos de dilatometría, con las que se han ajustado los parámetros del modelo. En el quinto capítulo de este trabajo se han expuesto las conclusiones y líneas de trabajo futuras más destacadas. Finalmente, se han adjuntado las tres publicaciones desarrolladas durante el transcurso de esta tesis. En concreto, se trata de una publicación en revista internacional (ISIJ International, 2015), un congreso internacional (British Columbia, Canada, Junio 2015) y una exposición en el XIII Congreso Nacional de Materiales (Barcelona, Junio 2014).