laminación
Deformación plástica
de un acero austenítico
al manganeso laminado en frío
Sergio A. Leal Alanís 1, Esteban Sánchez Valdés 2, Jesús Aguiñaga González 2,
George F. Vander Voort 3,Nelson F. Garza Montes de Oca 1 y Rafael Colás 1
1
Instituto Tecnológico de Saltillo 2 Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Universidad Autónoma de Nuevo León
3
Consultant - Struers Inc
Resumen
Abstract
Se estudió el proceso de laminación en frío en un acero austenítico de bajo contenido de carbono y alto manganeso en un
equipo experimental. El acero laminado en caliente se cortó a
lo largo de sus direcciones longitudinal y transversal para ser
reducido progresivamente en diferentes pasos hasta obtener
una reducción acumulada del 48%. Las piezas provenientes
de las diferentes reducciones fueron maquinadas para obtener
probetas de tensión de dimensiones reducidas. El material original se deformó a tres velocidades diferentes de deformación
para evaluar su sensibilidad a la velocidad de deformación; el
deformado en frío se ensayó a una sola velocidad. Las curvas
de los ensayos de tensión exhibieron fluencia discontinua, característica del maclaje que se presenta en estas aleaciones,
mismo que fue confirmado por medios metalográficos.
Cold rolling of an austenitic low-carbon, high-manganese steel
was studied in an experimental mill. The steel was cut along
its longitudinal and transversal directions and was reduced in
thickness in various passes until an accumulated reduction
of 48% was achieved. Samples from strips rolled to different
thicknesses were machined to obtain tension samples of reduced size. Samples from the original material were deformed
at three different rates to obtain its strain rate sensitivity; the
samples from the cold rolled specimens were deformed at
a single rate. The stress-strain curves showed discontinuous
flow, characteristic of twinning occurring in such alloys, which
was confirmed by metallographic means.
Introducción
Los aceros de bajo carbono y alto contenido de manganeso
son considerados de interés industrial por sus altas capacidades de endurecimiento y de ser deformados sin presentar la
localización plástica que significa el cuello o estricción. Estos
aceros exhiben esta característica al estar constituidos por una
matriz austenítica capaz de deformarse por maclaje durante
su deformación y, con ello, incrementar la tasa de endurecimiento que evita la formación de la estricción. Estos aceros son
comúnmente denominados como aceros avanzados de alta
resistencia de segunda generación. Mayor información sobre
este y otros tipos de aceros avanzados se pueden encontrar en
recopilaciones de literatura recién publicadas[1-4].
El objetivo del presente trabajo es presentar los resultados de
los estudios realizados para evaluar los mecanismos de deformación que se presentan durante la deformación plástica en
un acero austenítico de bajo carbono y alto manganeso laminado en frío en un equipo experimental y en ensayos de tensión
en probetas maquinadas de las cintas reducidas en frío. Las
pruebas mecánicas se complementaron por observaciones en
metalografía óptica y electrónica de barrido y por difracción de
rayos X.
Procedimiento experimental
Se estudió un acero de bajo carbono y alto manganeso (0.32
C, 17.7 Mn, 1.88 Al, 0.53 Ni, 0.22 Si, 0.025 P % en peso) de
1.22 mm de espesor en su estado de laminación en caliente.
El acero se cortó en tiras de 20 mm de ancho y 100 mm de
largo alineadas a las direcciones de laminación y transversal.
Estas tiras fueron laminadas en frío en un equipo experimental
en configuración dúo, con rodillos de trabajo de 116.5 mm de
diámetro y una tabla de 305 mm a una velocidad periférica
de 15 mm/s, en pases sucesivos para reducir el espesor en el
intervalo del 10 al 48%. Se tomaron muestras del acero en sus
condiciones de laminado en caliente y en frío para su recocido
a 850°C durante 90 min en una atmosfera de argón para evitar
su oxidación.
13 HIERROyACERO/AIST MÉXICO