EoW May 2012

Artículo técnico

cortado en 6-7 trozos. La reducción final fue realizada en un segundo laminador en caliente hasta el tamaño final de 7,1mm. Después de la laminación en caliente, se enfrió el material con aire a la temperatura ambiente. Luego, el material fue cortado con sierra en piezas de 3,7m, antes de ser trefilado. Se obtuvieron veinticuatro secciones de cada aleación. Aunque los cálculos termodinámicos obtenidos mediante el programa Thermo‑Calc ® preveían una posible fragilidad en caliente del acero con alto contenido de B, no se observaron roturas ni defectos superficiales significativos. Dado que se había notado una descarburización significativa, 8 el material fue sometido a rectificado sin centros hasta un diámetro de 5,5mm. Luego, se analizó si las varillas laminadas en caliente presentaban o no segregación de carbono y se seleccionaron solamente las varillas con contenido de carbono de 0,78 ± 0,01 pct de peso para el trefilado de alambre sucesivo. Se efectuó el trefilado de alambre en el Bekaert Technology Centre aplicando una reducción a 2,5mm de diámetro en ocho pasos de trefilado. Sucesivamente, se efectuó el patentado en baños de sales

una aleación de boro y nitrógeno en relación estequiométrica y una aleación superestequiométrica con relación B:N de 2:1. Este último acero permite estudiar el efecto del boro “libre” adicional en el desarrollo microestructural y las propiedades microestructurales. La Tabla 1 muestra la composición de las barras preparadas en el laboratorio; nótese que las relaciones de las composiciones en estado bruto de colada ( “as-cast” ) eran un poco más altas de preparadas en laboratorio, en concreto 1,44 y 2,39 respectivamente en las aleaciones de B y con alto contenido de B. Por lo tanto, la aleación de B también puede contener boro libre. Las barras fueron laminadas en caliente en un laminador cargado a mano a una temperatura de 1176°C y la reducción fue realizada en tres etapas en dos laminadores en caliente. Inicialmente, las barras fueron reducidas de 12,7 a 9,5cm, obteniéndose barras cuadradas de aristas redondeadas ( RCS - Round Corner Square ), que luego fueron enfriadas con aire a la temperatura ambiente, recalentadas y laminadas hasta 4,76cm. Sucesivamente, el material fue mecanizado para eliminar los óxidos y

a una temperatura de 980ºC seguida de 520ºC. Luego, el alambre patentado fue trefilado de nuevo hasta 1mm. Se efectuaron ensayos de tracción en una máquina electromecánica a una velocidad de deformación constante de 5,6 10 -4 /s, con un extensómetro de 5cm al 50%. Se probaron dos muestras en cada condición. Se determinaron las deformaciones uniformes como deformación ingenieril a la carga de pico usada para los cálculos del límite de resistencia a la tracción ( UTS - Ultimate Tensile Strength ), y las deformaciones a rotura totales fueron obtenidas de la lectura del valor del extensómetro en el momento de la fractura final. Todas las muestras se rompieron dentro de la longitud específica del extensómetro salvo donde se indique lo contrario. La caracterización microestructural fue realizada con microscopía óptica de luz en muestras atacadas químicamente con Picral al 4% y con microscopía electrónica de transmisión ( TEM ) en un instrumento Philips CM120 a 120kV. Las láminas finas fueron electropulidas con un equipo para el pulido electrolítico de dos chorros de Fischione a 32V a temperatura ambiente, usando una mezcla de 95 pct de ácido acético y 5 pct de ácido perclórico. El estudio de dilatometría fue realizado en un sistema Gleeble ® 1500. Las muestras fueron calentadas a 950°C a una velocidad de calentamiento constante de 20°C/s y fueron mantenidas isotérmicas durante cinco minutos. Luego, el acero fue enfriado en helio a velocidades de enfriamiento constante ▲ ▲ Figura 2 : Micrografía electrónica de transmisión del material con alto contenido de B laminado en caliente y enfriado con aire

▼ ▼ Figura 1 : Micrografías ópticas de luz de las varillas laminadas en caliente de acero de base, al B y con alto contenido de B. Muestras tomadas en sentido transversal al de laminación, en el centro de la sección, ataque con Picral al 4%

Base

B

Alto conte-

nido de B

100

EuroWire – Mayo de 2012