aceros

MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial

Título: “AVANCES TECNOLÓGICO DE LOS MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS”

Carrera: Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización

Área Académica: Competencias Generales

Línea de Investigación: Industrial

Ciclo Académico y Paralelo: Tercero Industrial

Alumnos participantes:

GRUPO 1

GRUPO 2

GRUPO 5

GRUPO 6

Módulo y Docente:

Tecnología de Materiales.

Ing. Mg. Espín Víctor

1


Contenido

1.1 TÍTULO.................................................................................................................3

1.2 OBJETIVOS..........................................................................................................3

1.3 RESUMEN............................................................................................................3

1.4 PALA BRAS CLAVES...........................................................................................4

1.5 INTRODUCCIÓN..................................................................................................4

1.6 METODOLOGÍA...................................................................................................5

1.7 CONCLUSIONES...............................................................................................22

1.8 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................22

1.9 ANEXOS..............................................................................................................23

2


I. INFORME DEL PROYECTO

I.1 TÍTULO

“AVANCES TECNOLÓGICO DE LOS MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS”

I.2 OBJETIVOS

Objetivo General:

Indagar acerca de los avances tecnológicos de los materiales ferrosos y no ferrosos para conocer sus

aplicaciones dentro del campo industrial mediante una investigación bibliográfica-documental.

Objetivos Específicos:

Buscar información de los últimos avances tecnológicos acerca de los materiales ferrosos y no

ferrosos.

Analizar la información recolectada de este tipo de materiales

Conocer las aplicaciones de estos materiales dentro del campo industrial.

Elaborar los diferentes artículos científicos acerca de los temas elegidos.

I.3 RESUMEN

El presente informe se trata acerca de los materiales ferrosos y no ferrosos, los cuales son de suma importancia dentro

del campo industrial, debido a las diferentes propiedades, características y aplicaciones de los mismos, dentro de estos

materiales tenemos: los aceros y hierros fundidos, tratamientos térmicos del acero y materiales cerámicos. En cada uno

de los artículos científicos basados en los últimos avances tecnológicos de estos materiales se ha profundizado en los

diferentes temas: Aceros de doble fase, fundiciones blancas multialeadas resistentes al desgaste y a la oxidación,

materiales cerámicos con propiedades refractarias y el grafeno en dispositivos móviles. Dentro de cada uno de los temas

se habla acerca de las aleaciones últimamente investigadas, las cuales han permitido mejorar tanto las propiedades

físicas y mecánicas de los materiales tanto ferrosos como no ferrosos, en la industria son usados comúnmente porque

mediante ciertos estudios en las aleaciones nos permiten obtener nuevos materiales resistentes a la corrosión y con un

menor impacto ambiental.

I.4 PALABRAS CLAVES

Materiales ferrosos

Materiales no ferrosos

Aleaciones

3


Bifásico

Conductividad térmica

Propiedades refractarias

I.5 INTRODUCCIÓN

Uno de los propósitos de este informe es capacitar a los alumnos en cuanto se refiere a los conocimientos básicos en lo

que respecta a la materia de resistencia de materiales, por esta razón para una mejor compresión del mismo se

estudiará tanto los materiales ferrosos los cuales son todos aquellos que están compuestos por hierro, estos tienen

diferentes características causadas por los distintos compuestos que se forman con diferentes elementos, y cada uno

proporciona un efecto específico a dicho compuesto, mientras que los materiales no ferrosos son todos aquellos libres

de la presencia del hierro lo tanto tienden a ser más blandos en comparación con los ferrosos, su utilización no es tan

masiva como los productos férreos (hierro, acero y fundición) pero tienen una gran importancia en la fabricación de gran

cantidad de productos.

Hay que tomar en cuenta también que dentro de los diferentes Papers tenemos:

Avances tecnológicos con aceros de doble fase y su aplicación en la industria el cual trata de la evolución de

este material en el mercado debido a sus propiedades. De esta forma varias empresas de gran renombre e

instituciones importantes enfocan sus estudios en el para lograr obtener y explotar todas tus características.

Estudio del tratamiento térmico de fundiciones blancas multialeadas resistentes al desgaste y a la oxidación, los

cuales son unos nuevos productos desarrollados a base de adicionar importantes cantidades de elementos

formadores de carburos, tales como cromo, vanadio, que se utilizan en minería e industrias metalúrgicas.

Materiales cerámicos con propiedades refractarias los cuales son necesarios en la industria para que soporten

altas temperaturas sin descomponerse por ejemplo los crisoles. Además los compuestos refractarios tienen

aplicaciones específicas en la reparación y construcción de varias partes del horno.

Grafeno un material sorprendente que tiene una serie de propiedades asombrosas, parece ser capaz de

sustituir a los elementos tecnológicos actuales, este material en un futuro se convertirá en un producto con

varias aplicaciones y beneficios para la sociedad.

I.6 METODOLOGÍA

I.7 CONCLUSIONES

Se concluye que la información recolectada acerca de los avances tecnológicos nos permite conocer nuevas

aleaciones y aplicaciones de materiales ferrosos y no ferrosos que son de suma importancia dentro del campo

industrial, ya que este tipo de materiales permiten mejorar las propiedades de ciertos materiales.

Los materiales ferrosos son aquellos que se basan en el hierro, los más importantes en la ingeniería son

aleaciones de hierro y carbono. Mientras que los materiales no ferrosos están libres del mismo, por lo tanto

tienden a ser más blandos, las alecciones más importantes son de Alumina con Yttria.

Las aplicaciones más importantes dentro del cambio industrial en lo que respecta los aceros bifásicos ofrecen

una alta capacidad de estirado, alta velocidad de endurecimiento por trabajo, mientras que el tratamiento

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térmico de cilindros se diseña para obtener unos productos con una dureza muy elevada, capaz de resistir las

acciones mecánicas del servicios también encontramos a los materiales cerámicos con propiedades refractarias

permiten que pueda soportar temperaturas muy elevadas, y finalmente el mejor avance del grafeno se ha

logrado es en los teléfonos móviles el mismo que permite hacerlos más flexibles ya que ofrecen un gran

abanico de aplicaciones.

Los artículos científicos contienen información de cada uno de los temas elegidos acerca de los avances

tecnológicos ferrosos y no ferrosos en los cuales se puede encontrar: definiciones, propiedades, características,

aplicaciones, aleaciones y nuevos materiales.

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AVANCES TECNOLÓGICOS CON ACEROS DE DOBLE FASE Y SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA

Roberth Fernando Campaña Dí[email protected]

Christian Asdrúbal Acosta [email protected]

Carlos Xavier Cacuango Buitró[email protected]

Alexander Eduardo Mazón Pé[email protected]

Erick Santiago Llamuca [email protected]

RESUMEN: El presente proyecto está enfocado principalmente en el estudio de los aceros de doble fase o bifásico, partiendo inicialmente de una revisión de su clasificación propiedades y conceptualización, se llega a que este material con el desarrollo de los estudios realizados en el mismo ha obtenido un sin número de aplicaciones que han revolucionado de alguna forma el estudio de los materiales. Enfocados más hacia la investigación de las aplicaciones que se los puede dar en la industria alcanzamos a conocer que este material revoluciona el mercado debido a las propiedades que presenta el mismo. De esta forma varias empresas de gran renombre e instituciones importantes enfocan sus estudios en el para lograr obtener y explotar todas tus características.

PALABRAS CLAVE: bifásico, industria, resistencia, ductilidad.

1 INTRODUCCIÓN

Los grandes avances de la humanidad han sido posibles gracias a un material o a un conjunto de ellos. Como ejemplo podemos citar algunos de los avances más espectaculares de los años recientes: Los aceros doble fase, cuya microestructura consiste de una matriz de ferrita con partículas de martensita, han recibido una gran atención debido a su útil combinación de alta resistencia y buena ductilidad.

El presente es un trabajo realizado a través de diversas indagaciones sobre la microestructura

resultante de la transformación de fases, campo de las ciencias aplicadas que se ha venido desarrollando en los últimos años con el estudio de las propiedades mecánicas de los aceros especiales tratados térmicamente, por ende se abrió una búsqueda minuciosa en diversos artículos científicamente respaldados, de esta forma unir las indagaciones realizadas para elaborar un artículo muy útil para conocer y entender los diferentes aspectos del material expuesto..

2 PARTE TEÓRICA

2.1 ¿QUÉ SON LOS ACEROS BIFASICOS?

Los aceros bifásicos son una clase de aceros bajo aleados de ultra resistencia, este tipo de aceros se caracteriza por tener un resistencia tensil aproximada de 80000 psi, están formados por una microestructura alrededor de 20% de martensita dispersa en una matriz ferrita dicha cantidad de fase martensita puede ser regulada, lo que cambia la relación entre resistencia y deformabilidad.

Se los denomina doble fase por que se refiere a la presencia de dos fases en la microestructura de dicho acero las cuales son ferrita y martensita, además las cuales son las más importantes por su mayor presencia en el acero, en mucho menor relación se puede encontrar la presencia de otras fases dispersas como vainita, perlita y austenita retenida

Doble fase ferrita-martensita

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mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


Fig 1. Representacion de granos de ferrita y martensita caracteristicas de un acero bifasico. [1]

En algunos estudios realizados del siglo XX muestra que el recosido entre temperaturas intercriticas para aceros bajo aleados con carbono de 0.83% presentaban estructuras bifásicas ferico-martensiticas son de mayor ductilidad de aquellos aceros bajo aleados normalmente y endurecidos por procesos de precipitación.

3 ESTRUCTURA DE LOS ACEROS BIFASICOS

La microestructura de los aceros bifásicos es una mezcla de ferrita y una menor proporción de martensita (10% al 30%). El hecho de combinar una fase blanda y dúctil como la ferrita con una fase dura y frágil como la martensita permite lograr valores en la relación fluencia-rotura mucho más bajos que los correspondientes a los aceros de alta resistencia y baja aleación

Las composiciones típicas de los aceros bifásicos se basan en las de los aceros al C-Mn. El silicio y el cromo son adiciones estándar en los aceros bifásicos laminados en caliente. Es sabido que, en general, cuando se incrementa la resistencia mecánica de los metales se pierde formalidad. Los aceros de alta resistencia tradicionales, con resistencia a la tracción de más de 500 MPa, tienden a tener una pobre capacidad de deformación en frío. Esto incluye a los aceros HSLA, los aceros refosforados y los aceros de alta resistencia libres de intersticiales.

Fig 2. Representa la Matriz de ferrita poligonal blanda en la que están dispersas islas duras de martensita. [2]

Sin embargo, para mantener las propiedades de ductilidad en éste tipo de aceros es también necesario restringir los contenidos de carbono en ésta fase. A menores contenidos de carbono (>0.4%) se forma martensita de bajo carbono, la cual es preferible ya que no es tan frágil y ayuda a mantener la estructura de las fases ferrítico-martensítica. Por tal razón, es también sabido que en los aceros bifásicos regularmente se limita el contenido de carbono al 0.1% como máximo.

Para ésas composiciones típicas con contenidos típicos de martensita a un 15%, el acero bifásico muestra esfuerzos tensiles en el rango de entre 550 y 650 MPa.

Las estructuras formadas por los aceros de doble fase se presentan a nivel granular como una matriz de Ferrita con “islas” de martensita que da como resultado aceros resistentes a causa de la martensita y dúctiles a causa de la matriz ferrítica.En aceros de doble fase es posible tener contenidos variables de fases, es decir, se pueden obtener aceros bifásicos con altos contenidos de martensita y bajos contenidos de ferrita o viceversa, o bien aceros con contenidos intermedios entre estos porcentajes.Tal como muestra el diagrama hierro-carbono, es posible experimentar con aceros templados desde temperaturas de 730ºC para obtener aceros bifásicos con altos contenidos de ferrita, o templar a temperaturas de 850ºC para obtener aceros bifásicos con altos contenidos de martensita.

Fig 3. Diagrama fase para acero con 1.5% Mn

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Las proporciones de martensita y ferrita en éste tipo de aceros es el mas importante indicador ya que a partir de ahí es posible regular las propiedades mecánicas deseadas en un material.

Fig 4. Diagrama de hierro-carbono, mostrando lastemperaturas de calentamiento de aceros de bajocarbono, y su micro estructura resultante despuésdel temple en agua.

4 MÉTODOS DE ELABORACION DE ACEROS BIFASICOS

4.1 Laminación en caliente

Para producir los aceros bifásicos directamente por laminación en caliente es necesario prestar cuidadosa atención a la composición química y al enfriamiento controlado en la mesa de salida del laminador, finalizando con el bobinado a temperaturas que son típicamente menores que 300°C. Una parte de la austenita se transforma primero a ferrita poligonal. [3]

4.2 Laminación en frío

Para aceros bifásicos laminados en frío se utiliza un recocido intercrítico. Es diferente del recocido de recristalización, porque implica cambios de fase: calentamiento en el campo de fase de ferrita y austenita y luego la transformación de la austenita durante el enfriamiento posterior. En los aceros bifásicos, la austenita enriquecida en carbono se transforma a martensita. La cantidad de austenita a la temperatura de recocido aumenta con la temperatura y el contenido de carbono. [3]

5 PROPIEDADES DE LOS ACEROS BIFASICOS

Tabla 1. Propiedades mecánicas en caso de aceros de doble fase Ferritico – martensíticos estas relacionadas con la cantidad de estas fases en la estructura. Aumentando el contenido de martensita crece la resistencia.

En general, aceros de ferrita-martensita no muestran un punto de cedencia muy marcado. La combinación de altas tensiones residuales y una alta densidad de dislocación móvil en la ferrita provocan que la fluidez plástica ocurra fácilmente a bajas tensiones plásticas.

El comportamiento de endurecimiento de los aceros doble fase es muy complejo, especialmente en las primeras etapas. Sin embargo, se cree que el alto rango de endurecimiento inicial contribuye a la buena formabilidad de estos aceros, comparados con otros aceros HSLA de resistencia similar.

5.1 Cedencia y resistencia a la tensión

La resistencia de aceros doble fase se espera aumentar cuando cualquier fracción volumétrica o resistencia (dureza) de la fase martensita es aumentada. Como ya fue mencionado, la resistencia de la martensita que depende primeramente en el carbón contenido en la fase, es determinada por las condiciones de templado intercrítico y el original contenido de carbón en el acero. La resistencia de la fase ferrita depende en el tamaño de grano y las contribuciones del endurecimiento de la solución sólida de los elementos aleantes. Una completa discusión en los factores de control de resistencia de aceros doble fase necesita el uso de más modelos sofisticados y continuos mecanismos.

6 EXPERIMENTACIONES EN UN ACERO BIFASICO 1018

El principal objetivo de estas pruebas consiste en determinar las propiedades mecánicas y estructura del acero bifásico 1018 en distintos caso de tal modo que se puede diferenciar sobre los aceros en estado normal con estructura austenitica (normalizado desde 920ºC), aceros con estructura ferríta martensita con mayor porcentaje de ferrita (Acero 1018 templado en agua desde 760ºC) y aceros con estructura ferríta-martensita con mayor porcentaje de martensita (Acero 1018 templado en agua desde850ºC).

Se realizaron tratamientos térmicos a cada una de las probetas en el laboratorio de mecánica de la universidad de monterrey. Para la practica industrial lo más importante es a la temperatura de mantenimiento

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ESPECIFICACIONES DE TRATAMIENTO TERMICOSMARCA

ACERO

TEMPERATURA

TIEMPODE ENFRIANMIENTO

MEDIO DEENFRIAMIENTO

I 1018 920°C 20 min aireII 1018 760°C 20 min aguaIII 1018 850°C 20 min aguaIIIII 1018 920°C 20 min agua


porque de esta depende la cantidad de martensita formada y la concentración de carbono en la Austenita, con el incremento de temperatura, ésta concentración disminuye e influye a la transformación de γ a α durante el enfriamiento.

Tabla 2. Especificaciones para las pruebas realizadas en la fabricación de aceros bifásicos Cada marca fue realizada en las probetas para identificarlas con facilidad[4] Cada marca fue realizada en las probetas para identificarlas con facilidad.

Las siguientes tablas muestran los resultados cuantitativos de cada una de las pruebas realizadas, incluyéndose las pruebas de tensión para observar la resistencia tensil de las diferentes probetas, la prueba de charpy para observar la resistencia al impacto de cada probeta y la prueba de dureza para observar la dureza obtenida en cada una de las probetas.

A partir de los resultados obtenidos en la prueba de tensión realizada es posible observar y deducir que ella elongación (el cual es un indicador de plasticidad) disminuye conforme aumenta la temperatura de calentamiento, de ésta afirmación se puede concluir que a mayor contenido de martensita en él se obtienen aceros menos dúctiles.

Se realizaron pruebas de ensayo charpy o prueba de impactos a los aceros de prueba en los que se puede analizar los siguientes resultados

Tabla 3. Especificación y resultados de ensayo charpy [4]

En relación a la prueba de Charpy o prueba de impacto se puede llegar a la conclusión de que la probeta más resistente al impacto es la de marca I, la cual tiene un normalizado a temperatura de 920ºC, la siguiente más resistente es la probeta con marca II, la cual fue calentada hasta 760ºC y luego templada enagua, y finalmente está la de marca III, la cual fue calentada hasta 850ºC y luego templada en agua. Delos resultados anteriores puede llegar a la conclusión de

que en los aceros bifásicos, entre mayor sea el contenido de martensita en el acero bifásico, menor es la cantidad de energía (Joules) necesaria para romper la probeta

Una segunda prueba realizada fue en ensayo de tensión en la que podemos analizar los siguientes resultados

Tabla 4. Especificaciones y resultados de la prueba de tensión [4]

En las pruebas de dureza se obtuvo que el acero normalizado desde 920ºC registró una dureza de 10HRC, la probeta templada desde 760ºC obtuvo una dureza promedio de 53.7 HRC y la templadadesde850ºC tuvo una dureza promedio de 57.7 HRC, éste es evidentemente a que al calentar a mayor temperatura se entra en la sección donde cada vez hay más martensita), lo cual causa que al tener más martensita el acero templado desde 850ºC sea el más duro

Fig 5. Probeta de ensayo de charpy de acero bifásico [5]

7 APLICACIONES DE LOS ACEROS BIFÁSICOS

Los aceros bifásicos ofrecen una combinación de las siguientes propiedades industriales:

Una alta capacidad de estirado;

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Un comportamiento de fluencia continua, sin laminación de acritud (temper);

Una baja relación de límite de fluencia a resistencia a la tracción, en el rango de 0,45-0,64 (por ejemplo, σF/σR =300 MPa/600 MPa = 0,5;

Un alargamiento total elevado, mayor del 15%; Alta velocidad de endurecimiento por trabajo,

con valores de n (1) que pueden alcanzar 0,3. Esto es efectivo en posponer la estricción localizada y da como resultado una deformación uniforme;

Además, los aceros bifásicos tienen un gran potencial de endurecimiento por horneado (bake hardening), debido a la presencia de carbono intersticial.

Esto ha permitido que se pudiera bajar en el 20% al 30% el peso de piezas como barras de impacto lateral, refuerzos de paragolpes y construcción de asientos. [6]

En siguiente imagen se presentan datos de consumo de aceros bifásicos y otros de alta resistencia en la industria automovilística norteamericana, en 2005, 2007 y 2009, en kg por automóvil.

Fig 6. Tendencias norteamericanas en la utilización de aceros planos de alta y ultra alta resistencia [6]

A continuación presentamos una predicción del incremento de ese consumo para el año 2020

Fig. 7. Pronóstico de consumo de aceros planos bifásicos y otros de alta y ultra alta resistencia en la industria automovilística norteamericana para el año 2020 [6]

Se realizó un estudio que se centró en la actualización de la uSamp (Asociación Automotriz de prueba de Materiales) la cual utilizo la metodología del estudio de inventario del ciclo de vida y el modelo con el fin de modelar el nuevo ULSAB-AVC automóviles. SAB-AVC (Ultra Light Steel Auto Body - Conceptos avanzados de los vehículos) que es la más reciente edición a la serie de iniciativas que ofrecen soluciones de acero a los desafíos que enfrentan los fabricantes de automóviles en todo el mundo de hoy de la industria siderúrgica mundial. Estos son, la necesidad de aumentar la eficiencia de combustible del vehículo al tiempo que mejora la seguridad y el mantenimiento de la asequibilidad. [7] El objetivo del consorcio ULSAB era fabricar chasis ligeros de acero, reduciendo el espesor de sus componentes mediante el desarrollo de aceros de mayor resistencia mecánica

La propuesta de modificación de diseño y materiales llevada adelante por worldsteel, en sociedad con empresas siderúrgicas y automotrices, conocida por la sigla de ULSAB-AVC (UltraLight Steel Auto Body - Advanced Vehicle Concept), incluye el 74% de aceros bifásicos sobre el total de acero presente

Se ha mencionado anteriormente el uso de aceros bifásicos obtenidos por la laminación en caliente de barras y enfriamiento controlado en línea o recocido

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Fig.8 Distribución en peso de los distintos tipos de acero en el proyecto automotriz ULSAB-AVC [6]

8 ACEROS INOXIDABLE DUPLEX

Los aceros inoxidables dúplex, también conocidos como acero inoxidable austenítico-ferrítico, de la familia de grados con proporciones iguales de ferritos y austenitas. Estos aceros tienen una microestructura doble la cual contribuye a su alta fuerza y alta resistencia a la fractura de corrosión de estrés. Debido a su alto contenido de cromo, nitrógeno y molibdeno, los aceros dúplex ofrecen una buena resistencia a corrosión local y uniforme.

Surgió como un producto que podría mejorar las debilidades técnicas de los aceros inoxidables estándares austeniticos y ferricos que se encuentran comúnmente en el mercado.

Estos aceros también son fáciles de soldar.Hoy los aceros modernos de dúplex están divididos en 3 grupos:

Duplex ligeros como LDX2101 Dúplex estándar como 2205, este es el acero

de trabajo pesado contribuyendo al 80% del el dúplex usado.

Súper Dúplex como Ferralium 255, Zeron 100 y 2507

. El acero Inoxidable Dúplex tiene una micro estructura de 50:50 entre austenitico y ferritico que da las siguientes ventajeas:

Mayor fuerza: alrededor del doble que la del acero inoxidable tipo 304. Esto tiene como resultado que se puedan utilizar placas de menor espesor, reduciendo el peso, lo cual es importante para artículos tales como recipientes a presión, tanques de almacenamiento y aplicaciones estructurales como puentes.

Buena soldabilidad en placas gruesas. Buena resistencia a bajas temperaturas. Mayor resistencia a la corrosión bajo tensión.

De los diferentes grados el 2205 es el más comúnmente usado. Sin embargo aceros súper dúplex como Zeron® 100 y 2507 son excelentes para el servicio en ambientes corrosivos severos, como aplicaciones marítimas o en el mar. Dúplex ligero es disponible como una alternativa económica a la serie 300 de inoxidable.

8.1 Características de Aceros Inoxidables Duplex

Muy buena resistencia a la corrosión uniforme Muy buena resistencia a la picadura y corrosión

de rendija Alta resistencia al la fractura por corrosión de

estrés y la corrosión por fatiga Alta fuerza mecánica Buena resistencia a la corrosión de estrés por

sulfuro Buena resistencia a la abrasión y a la erosión Buena resistencia a fatiga de absorción de alta

energía Baja en expansión termal Fácilmente saldable

8.2 Aplicaciones del uso del acero inoxidable dúplex

Equipo de petróleo y gas Tecnología en aplicaciones en mar Plantas de desalinización de agua salada Industrias químicas, especialmente cuando en

aplicaciones de cloruros Limpieza de tanques de gas de combustión Industrias de pulpa y papel Tanques de carga y sistemas de tubería en

tanques químicos Paredes de contra fuego y "blast walls" Puentes Tanques de almacenamiento Tanques de presión, reactores, e

intercambiadores de calor Ejes, impulsadores y rotores [8]

9 GAMA DE ACEROS INOXIDABLES AUSTENO-FERRÍTICOS O BIFASICOS

9.1 AISI 2304

Es una gama de aceros bifásicos de diseño reciente, con una alta resistencia a la corrosión. Se utiliza en lugar del acero 304 y, para ciertas aplicaciones, incluso sustituyendo el 316. Las aplicaciones típicas son la industria petroquímica, la industria del papel, los intercambiadores de calor y las válvulas para la industria del petróleo y del gas, la construcción

9.2.AISI329SS2324(F52 - S32950)

Es un acero bifásico que presenta, presenta una elevada resistencia a la corrosión y es muy usado en

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http://www.megamex.com/span/duplex_2507.htm

http://www.megamex.com/span/zeron-100.htm

http://www.megamex.com/span/zeron-100.htm

http://www.megamex.com/span/stainless_2205.html

http://www.megamex.com/span/ldx2101-stainless-steel.htm


entornos particularmente agresivos como en plataformas offshore. Con altos porcentajes de elementos de aleación, con respecto a la AISI 2205 presenta un mayor contenido de cromo y menos molibdeno. Muy usado en el norte de Europa

9.3.AISI2205F51(F51 - S31803)

Es un acero bifásico, presenta un altísima resistencia a la corrosión y se utiliza especialmente en las plataformas offshore. En comparación con la SS2324 presenta un contenido ligeramente inferior de cromo y una mayor cantidad de molibdeno

Fig.9 . Plataformas offshore elaboradas con acero dúplex o bifásico resistente a la corrosión [9]

10 AVANCES DE LAS APLICACIONES DE LOS ACEROS BIFÁSICOS EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

Gracias a su gran capacidad de absorción de la energía y a su buena resistencia a la fatiga, los aceros Dual Phase laminados en frío son especialmente adecuados para la fabricación de piezas estructurales y de seguridad para el automóvil, como largueros, travesaños y refuerzos.

El acero FF 280 DP permite fabricar piezas visibles con una resistencia a la indentación un 20% superior a la de los aceros de alta resistencia convencionales, lo que supone un aligeramiento potencial del orden del 15%.

Gracias a sus altas propiedades, el acero Dual Phase 600 laminado en caliente permite aligerar las estructuras mediante la disminución de los espesores. En el automóvil es particularmente útil para fabricar:

Llantas; Perfiles ligeros; Asientos de muelle de amortiguadores; Elementos de fijación.

Fig.10 Llanta de Dual Phase 600 laminado en caliente - Rueda VeraStyle® patentada por Hayes Lemmerz International [10]

Fig.11. Parachoques de Dual Phase 1180 (esp.: 1,35 mm). [10]

ArcelorMittal dispone de un conjunto de datos relativos a la conformación y a las propiedades de uso de toda la gama de aceros Dual Phase. Para integrar estos aceros en la fase de diseño, un equipo de expertos puede realizar estudios específicos basados en modelizaciones o en ensayos de caracterización.

11 CONCLUSIONES

1.- La fabricación de los aceros de doble fase es relativamente fácil y económica. No se necesita grandes inversiones, sin embargo las ventajas que ofrece son de gran calidad en comparación a los aceros convencionales utilizados comúnmente en ingeniería..

2.- Para su fabricación no es preciso tener un gran conocimiento, pero, es necesario cuidar el régimen de temperaturas de austentización y las velocidades de enfriamiento para llegar a los resultados requeridos.

3.- Los aceros de doble fase han sido los precursores de esta familia de alta resistencia que está revolucionando el diseño de los vehículos de transporte, permitiendo disminuir su peso y aumentar su seguridad.

4.- Las propiedades mecánicas y tecnológicas son mejores que las de los aceros de composición química comparable. Debido a que la martensita es más resistente al desgaste y a la corrosión que la perlita;

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también son indicadores de las ventajas ofrecidas por estos tipos de aceros.

12 RECOMENDACIONES

1.- Se debe tener en claro la diferencia entre los aceros de doble fase y los aceros comunes. Debido que los Aceros bifásicos son una clase de aceros bajo aleados de ultra resistencia, este tipo de aceros se caracteriza por tener una resistencia tensil aproximada de 80000 psi y los Aceros comunes son una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 1,075 % en peso de su composición, dependiendo del grado.

2.- Para la fabricación de los aceros se debería tener conocimiento en proceso de laminación en caliente y proceso de laminación en frio.

3.-En el proceso de laminado en frio se deberá

tener cuidado para no afectar la capacidad de absorción de la energía y a su buena resistencia a la fatiga, ya que son especialmente adecuados para la fabricación de piezas estructurales y de seguridad para el automóvil, como largueros, travesaños y refuerzos.

4.-Existen varias aplicaciones y muy abundantes que se pueden dar a los aceros dobles, sin embargo es de esencial importancia delimitar el uso apropiado de los mismos es decir conocer las propiedades de cada tipo para luego al ser aplicadas en la práctica obtengamos los resultados apropiados.

13 CITAS Y/O REFERENCIAS

[1] J. Guajardo, «Aceros de construccion con propiedades especiales,» Word Crude Prodcction, Mexico, 2007.[2] J. Madias, «Avances en la producción de aceros bifasicos,» AIST, Pittsburgh,USA, 2010.[3] C. E. S. Lozano, «Aceros Dúplex, Dos en Uno,» Metal Actual, Mexico, 2011.[4] Z. Haduch, «8º CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA,» Morones Prieto 4500 San Pedro

Garza García, N.L, Mexico, 2007.[5] G. H. Riesco, «Directrices practicas para la fabricacion de aceros,» (INMOA) LONDRES,REINO UNIDO, LONDRES,

2012.[6] J. I. Almonacil, «Fundamentals of steel product physical metallurgy,» Published by AIST, Pittsburgh,, De Cooman, B.C.,

2010.[7] G. A. Keoleian, «ULTRALIGHT ACERO AUTOBODY - ESTUDIO INVENTARIO DE VEHÍCULOS AVANZADA

CONCEPTO DE CICLO DE VIDA,» © 2013 Regentes de la Universidad de Michigan, USA, 2003.[8] MEGAMEX, «Aceros Inoxidables Bifasicos,» Roughneck Dr. , Humble, Texas, 2010.[9] L. Cherubini, «Aceros bifasicos,» La Plaine Saint Denis Cedex, Lima, 2011.[10] D. G. Lázaro, «Aceros de ultra alta resistencia,» centro-zaragoza, ZARAGOZA, Abril / Junio 2008.

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aceros

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