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Técnicas para revelar el borde de grano austenítico en aceros microaleados  [cached]
García de Andrés, Carlos,Bartolomé García, María Jesús,Capdevila Montes, Carlos,San Martín Fernández, David
Revista de Metalurgia , 2001,
Abstract: The prior austenite grain size (PAGS) exerts an important influence on the microstructures forged by continuous cooling in the steel and on their mechanical properties. Since microalloyed steels have received considerable attention in the last years and enormous difficulties have been repetitively to reveal the austenite grain boundaries in these steels, this work analyzes the different techniques effective in that sense, which enable thus an accurate determination of the PAGS. This paper presents results obtained applying different conventional techniques such us chemical etching of quenched microstructures, the application of thermal cycles that enable the formation of phases around the prior austenite grain boundaries or oxidation etching which reveals the austenite grain boundaries by the preferential accumulation of oxides. Finally, an innovative and effective technique to reveal the prior austenite grain boundaries is presented. This technique is based on the preferential transfer of matter from the grain boundaries to the surrounding austenite by complicated mechanisms such as evaporation-condensation and volume and surface diffusion of atoms. El tama o de grano austenítico (TGA) tiene una gran influencia sobre la microestructura final y sobre las propiedades mecánicas de los productos obtenidos por transformación anisotérmica del acero. Debido a la considerable atención que se está prestando a los aceros microaleados en los últimos a os y a las dificultades que se encuentran en muchos casos para poder revelar los bordes de grano austenítico de estos aceros, en este trabajo se han analizado las técnicas que lo hacen posible, permitiendo así la determinación fiable del TGA. En este sentido, se presentan los resultados obtenidos al aplicar aislada y combinadamente distintas técnicas tradicionales, como el ataque químico de microestructuras obtenidas directamente por temple, la aplicación de diferentes tipos de ciclos térmicos en los que se mantienen constantes las condiciones de austenización que predeterminan el TGA y el ataque por oxidación, el cual produce oxidaciones preferentes en los bordes de grano. Finalmente se presenta también una de las técnicas más innovadoras y eficaces para revelar el grano austenítico que es conocida como ataque térmico. Esta técnica tiene su fundamento en los fenómenos de transferencia de materia producidos desde los bordes de grano por complicados mecanismos, aún no perfectamente identificados, tales como la evaporación-condensación y la difusión superficial y en volumen de átomos.
Procesamiento y caracterización de aceros microaleados calmados al aluminio
M.A. Suárez,R. Herrera-Becerra,S. Valdez,B. Campillo
Revista mexicana de física , 2009,
Abstract: Una serie de aceros microaleados calmados al aluminio y estabilizados con titanio fueron fabricados mediante la ruta de horno de arco eléctrico, desgasado al vació, con refinación secundaria en olla y solidificados mediante colada continua. Las muestras resultantes se laminaron en caliente a 1100°C, y fueron enfriadas en aire hasta los 650°C y mantenidas a una temperatura durante 30 minutos para enfriarlos posteriormente a temperatura ambiente. Las muestras resultantes se laminaron en frío a temperatura ambiente y fueron recocidas a 700°C. Posterior a su evaluación microestructural, de textura y de propiedades mecánicas, las muestras recristalizadas mostraron propiedades mecánicas similares a las establecidas por la industria automotriz.
Ecuaciones constitutivas de la fluencia en caliente de aceros microaleados  [cached]
Cabrera, J. M.,Prado, J. M.
Revista de Metalurgia , 1998,
Abstract: Over centuries, the hot forming has been employed to provide shape to metáis. Nowadays, the deformation at high temperatures gives also the required final mechanical properties. From this point of view, the obtention of a constitutive equation describing the hot flow behaviour of microalloyed steels in particular is a very important task. The main difficulty in modelling the high temperature flow arises from the simultaneity of two opposite phenomena, namely, work hardening and dynamic softening due to recovery and recrystallization. In this is work a review of constitutive equations (including the effect of the chemical composition) describing the flow behaviour of microalloyed steels deformed under high temperature conditions. Durante siglos el conformado en caliente se ha utilizado para proporcionar a los metales la forma deseada. Hoy en día la deformación en caliente no sólo genera la geometría deseada sino las características mecánicas requeridas. Así, la obtención de una ecuación constitutiva para la fluencia en caliente de un acero en particular, es una tarea ineludible para efectuar simulaciones por ordenador de procesos industriales. La complicación de la modelización de la fluencia a alta temperatura proviene de la simultaneidad de dos fenómenos contrapuestos durante la deformación, a saber, endurecimiento por deformación y ablandamiento por recuperación de la estructura. Este último a su vez puede constar de restauración y recristalización dinámicas. En este trabajo se revisan y plantean las ecuaciones constitutivas que describen las curvas de fluencia bajo condiciones de deformación en caliente, y se presenta una aplicación de las mismas a aceros microaleados.
Propiedades de aceros microaleados utilizados para el transporte de gas ácido  [cached]
Salda?a, E.,Castro, H.,Rodríguez, C.,Belzunce, J.
Revista de Metalurgia , 2001,
Abstract: The aim of this work was to evaluate the hydrogen induced demage on the microstructure and mechanical properties of API steels (X-52 and X-65 grades). Both steels were characterized in the as-rolled state and after being submitted to NACE TM284/87, pH 3.5, test. Microstructure, mechanical properties and fracture behaviour have been determined along with the internal cracking due to hydrogen. The appearence of these cracks were located in reference to the geometry of the plate and the way they propagate through the steel microstructures was aldo assessed. El objetivo de este trabajo ha sido valorar el deterioro inducido por la entrada de hidrógeno en la microestructura y en las propiedades mecánicas de dos familias de aceros microaleados API (grados X-52 y X-65). La caracterización se ha realizado en estado bruto de laminación y tras someter al acero al ensayo NACE TM284/87, en un medio de pH 3,5. Se ha evaluado la microestructura de los aceros, sus propiedades mecánicas y su comportamiento a fractura y, también, se ha cuantificado el agrietamiento inducido por la entrada de hidrógeno, la localización de estas grietas en relación con la geometría de la chapa y el modo como se propagan a través de la microestructura de los aceros.
Influencia de la microestructura en la fractura de aceros microaleados de forja  [cached]
Romero, J. L.,Linaza, M. A.,San Martín, J. I.,Rodríguez-Ibabe, J. M.
Revista de Metalurgia , 1996,
Abstract: The influence of thermomechanical treatments, first carried out at laboratory and afterwards on an industrial scale on the mechanical properties of microalloyed forging steels is analysed. The influence of hot working conditions and the cooling rate after hot working on both the strength and the toughness is analysed. Optimization of the thermomechanical treatments parameters has been carried out at laboratory and the optimized schedules have been carried out industrially. The actual experimental results of mechanical properties have been rationalized in terms of the microstructure developed during the different thermomechanical treatments. After slow cooling of steel bars hot rolled at low temperature (below 850 °C), the ferrite-pearlite is much refined and the toughness improved. Alternatively, accelerated cooling after hot working at high temperature produces a microstructure of acicular ferrite with improved toughness. Se analiza la influencia de los tratamientos termomecánicos, en primer lugar, llevados a cabo en laboratorio y, posteriormente, en un proceso industrial, sobre las propiedades mecánicas de aceros microaleados de forja. Se han variado las temperaturas de forja y las velocidades de enfriamiento tras la misma y se ha estudiado su influencia sobre la resistencia y la tenacidad. La optimización de los tratamientos termomecánicos se ha realizado a nivel de laboratorio, probándose posteriormente las secuencias optimizadas a escala industrial. Las propiedades mecánicas se pueden explicar en términos de las microestructuras obtenidas en los diversos tratamientos termomecánicos. Así, microestructuras gruesas, obtenidas por enfriamientos lentos tras la deformación a elevadas temperaturas, muestran un comportamiento frágil. Se pueden obtener buenos valores de tenacidad, manteniendo la resistencia por afino de la microestructura, bien deformando el material a menores temperaturas de forja (ferrita+perlita finas) o enfriando aceleradamente tras la forja convencional (ferrita acicular).
Estudio de la cinética de precipitación inducida mediante la determinación de los diagramas Precipitación-Tiempo-Temperatura (PTT) en aceros microaleados  [cached]
Medina, S. F.
Revista de Metalurgia , 1995,
Abstract: A method developed in the CENIM is described which allows to study the induced precipitation kinetics by the deformation in microalloyed steels. By means of torsion tests the statically recristallized fraction of three microalloyed steels with Nb, V or Ti, has been determined to different temperatures and deformations. When the precipitation begins, the recrystallized fraction is separated of the Avrami's equation and this allows to know the instant the precipitation begins (Ps) and the instant the precipitation finishes (Pf). Thereby can be traced the Precipitation-Time-Temperature (PTT) diagrams which graphically show the precipitation kinetics. Se describe un método desarrollado en el CENIM que permite estudiar la cinética de la precipitación inducida por la deformación en aceros microaleados. Mediante ensayos de torsión, se ha determinado la fracción recristalizada estáticamente de tres aceros microaleados con niobio, vanadio y titanio, respectivamente, a diferentes temperaturas y deformaciones. Cuando la precipitación comienza, la fracción recristalizada se desvía de la ecuación de Avrami y esto permite conocer el instante en el que la precipitación comienza (Ps) y el instante en que termina (Pf). De este modo, se pueden trazar las curvas de Precipitación-Tiempo-Temperatura (PTT) que muestran gráficamente la cinética de precipitación.
Caracterización de precipitados mediante microscopía electrónica de transmisión de alta resolución en aceros microaleados
L. Béjar-Gómez,A. Medina-Flores,R. Martínez-Sánchez
Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales , 2003,
Abstract: El objetivo del presente trabajo de investigación es presentar los resultados del estudio y caracterización mediante microscopía electrónica de transmisión (MET), así como el análisis mediante alta resolución (HRTEM) de los precipitados inducidos por la deformación, que se encuentran presentes en aceros estructurales microaleados con titanio, fabricados a nivel experimental en un horno de inducción eléctrico de 25 kg., de capacidad. Los aceros fabricados tienen un contenido de carbono menor al 0.10% en peso y fueron tratados termomecánicamente a una temperatura inicial de 1150°C y con una temperatura final de laminación de 850°C, obteniendo una reducción de área del 80%. Así mismo se presenta la distribución de los diferentes elementos presentes en la región de los precipitados y la matriz, mediante el análisis de microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), microscopia electrónica de transmisión convencional (TEM) y microscopia electrónica de barrido y transmisión acoplada con espectroscopia de energía dispersiva (STEM-EDS). Los resultados del presente trabajo muestran la presencia de nanopartículas de Ti (CN), con morfología circular de tama os menores a 10 nm. Abstract The aim of this research work is to study and characterize precipitates in a structural microalloyed steel by transmission electron microscopy and analysis by high resolution (HRTEM). Microalloyed steel with titanium was produced by casting in an electrical induction oven of 25 Kgs. capacity. Carbon content in steel was less than 0.1 %. Afterwards the steel was processed thermomechanically at an starting temperature of 1150 °C with a thickness reduction of 80% at a finishing temperature of 850 °C. This work shows what precipitates are present in steel, the type of precipitates and their morphology. Analysis by transmission electron microscopy of high resolution (HRTEM) was applied to chemical analysis of precipitate region and of the matrix. Spectroscopy of dispersive energy was applied too (STEM-EDS). Particules of precipitates of Ti (CN) were found with a circular morphology and size of 10 nm or less.
Influencia mutua de la deformación y composición química sobre la precipitación inducida en aceros microaleados  [cached]
Quispe, A.,Medina, S. F.,Gómez, M.
Revista de Metalurgia , 2005,
Abstract: By means of torsion tests and applying the "back extrapolation" method, the static recrystallization kinetics in microalloyed steels with vanadium (V), niobium (Nb) and titanium (Ti) has been determined and, recrystallization-precipitation-time-temperature (RPTT) diagrams have been plotted also graphically, which show the Recrystallization- Precipitation interaction. These diagrams show that the effect of the deformation on the precipitation kinetics depends of the microalloy content. In this sense, a new expression is proposed to relate the influence of the deformation and the chemical composition on the minimum incubation of the precipitation kinetics. Mediante ensayos de torsión y usando el método back extrapolation se ha determinado la cinética de recristalización estática de aceros microaleados con vanadio (V), niobio (Nb) y titanio (Ti) y, a partir de las mismas, ha sido posible dibujar los diagramas recristalizaciónprecipitación- tiempo-temperatura (RPTT), que muestran gráficamente la interacción recristalización-precipitación. Estos diagramas muestran que el efecto de la deformación en la cinética de precipitación depende del contenido de microaleante. En este sentido, se propone una nueva expresión para relacionar la influencia de la deformación y del contenido de microaleante sobre el periodo mínimo de incubación de la precipitación inducida.
Aproximación al control de la microestructura de dos aceros microaleados con contenido medio de carbono en condiciones de conformado en caliente  [cached]
Al Omar, A.,Chenaoui, A.,Dkiouak, R.,Cabrera, J. M.
Revista de Metalurgia , 2006,
Abstract: The main aim of the present investigation was to study the flow behaviour of two medium carbon microalloyed steels under hot forming conditions, and to analyse their microstructural evolution. The dependence of recrystallized grain size (Drec) on the Zener-Hollomon parameter Z shows a bimodal behaviour with transition from single to cyclic dynamic recrystallization. We also observed that the variation of Drec normalized by the Burgers vector (b) with the steady state stress sss normalized by shear modulus (m) shows the same bimodal behaviour cited above. The Derby’s universal equation reported in the literature for recrystallized grain sizes was not followed; it seems that the presence of fine precipitated particles has a clear effect on this disagreement. El objetivo principal de este trabajo es estudiar el comportamiento a fluencia de dos aceros microaleados de contenido medio de carbono, en condiciones de conformado en caliente analizando su evolución microstructural a través de la dependencia del tama o de grano recristalizado (Drec) con el parámetro de Zener-Hollomon, Z. Se observó que esta dependencia muestra un comportamiento bimodal asociado a la transición entre la recristalización dinámica cíclica y de pico simple. También, se ha observado que la variación del Drec normalizado por el vector de Burgers (b) con la tensión de estado estable sss a su vez normalizada por el modulo de cizalladura (m) exhibe el mismo comportamiento bimodal arriba mencionado. Debido a la complejidad de los dos aceros estudiados, el tama o de grano recristalizado no se ajusta a la ecuación universal de Derby. Para explicar este comportamiento cabe pensar en el efecto de los precipitados y de la microestructura inicial sobre el tama o de grano recristalizado.
Evolución de la precipitación inducida por la deformación en aceros microaleados con Nb y V, e influencia sobre las propiedades mecánicas  [cached]
Quispe, A.,Medina, S. F.,Valles, P.,Gómez, M.
Boletín de la Sociedad Espa?ola de Cerámica y Vidrio , 2004,
Abstract: By means of hot torsion tests and applying the “Back Extrapolation” method, the static recrystallization kinetics in V and Nb-microalloyed steels has been determined and the recrystallization-precipitation-time-temperature (RPTT) diagrams have also been plotted. The RPTT diagrams graphically show the Recristalization-Precipitation interaction and simultaneously the determination of the static recrystallization critical temperature (SRCT). The mentioned temperature represents the limit between the two phases, before and after of the precipitation. The activation energy for static recrytallization of the austenite before and after precipitation has also been determined. The present study is completed with the determination of the precipitate size distribution diagrams by means of TEM analysis. Mediante ensayos de torsión y haciendo uso del método conocido como “Back Extrapolation” se ha determinado la cinética de recristalización estática de dos aceros microaleados con V y Nb, respectivamente, y a partir de las mismas ha sido posible dibujar los diagramas recristalización-precipitación-tiempo-temperatura (RPTT). Los diagramas RPTT muestran gráficamente la interacción Recristalización- Precipitación y simultáneamente permiten la determinación de la Temperatura Crítica de Recristalización Estática (SRCT). Dicha temperatura crítica representa el límite entre las dos fases, antes y después de la precipitación. También se ha determinado la energía de activación de la recristalización estática de la austenita antes y después de la precipitación. El presente estudio es completado con la determinación de los diagramas de distribución del tama o de los precipitados a través del análisis por TEM.
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