Revista de Metalurgia, Vol 51, No 4 (2015)

Modelo de precipitación en aceros microaleados tanto en condiciones isotérmicas como de enfriamiento continuo


https://doi.org/10.3989/revmetalm.056

Sebastián F. Medina
Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM) CSIC, España

Alberto Quispe
Universidad Jorge Basadre (UNJBG), España

Manuel Gómez
Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM) CSIC, España

Resumen


Los precipitados de V y Nb (nitruros y carburos) pueden inhibir la recristalización estática de la austenita, pero no sucede lo mismo con el Ti que forma nitruros a altas temperaturas. Los diagramas RPTT muestran la interacción entre la recristalización y la precipitación, permitiendo estudiar la cinética de la misma y el crecimiento de los precipitados. Partiendo de la expresión de Dutta y Sellars se ha construido un modelo para la precipitación inducida por la deformación en aceros microaleados. El nuevo modelo toma en cuenta la influencia de las variables que intervienen en la deformación a alta temperatura, tales como los porcentajes de elementos microaleantes, la magnitud de la deformación, la temperatura, la velocidad de deformación y el tamaño de grano. Los diagramas Recristalización-Precipitación-Tiempo- Temperatura (RPTT) fueron dibujados gracias a un estudio realizado por medio de ensayos de torsión con aproximadamente 20 aceros con diferentes contenidos de V, Nb y Ti. El análisis matemático de los resultados recomienda, entre otros aspectos, la modificación de algunos parámetros tales como la relación de supersaturación (ks) y de la constante B que pasa a ser una función de ks. El modelo es ahora más consistente y predice los diagramas Precipitación-Tiempo-Temperatura (PTT) con mayor exactitud. El modelo de cinética de precipitación es completado con la ecuación de Avrami. Finalmente, el modelo construido en condiciones isotérmicas es convertido a condiciones de enfriamiento continuo y de este modo puede ser aplicado a la laminación en caliente.

Palabras clave


Aceros microaleados; Austenita; Cinetica de precipitacion; Deformacion; Modelo

Texto completo:


HTML PDF XML

Referencias


Andrade, H.L., Akben, M.G., Jonas, J.J. (1983). Effect of molybdenum, niobium, and vanadium on static recovery and recrystallization and on solute strengthening in microalloyed steels. Metall. Trans. A 14 (10), 1967–1977. http://dx.doi.org/10.1007/BF02662364

Ardell, J. (1972). The effect of volume fraction on particle coarsening: theoretical considerations. Acta Metall. 20 (1), 61–71. http://dx.doi.org/10.1016/0001-6160(72)90114-9

Dutta, B., Sellars, C.M. (1987). Effect of composition and process variables on Nb(C,N) precipitation in niobium microalloyed austenite. Mater. Sci. Technol. 3 (3), 197–207. http://dx.doi.org/10.1179/mst.1987.3.3.197

Dutta, B., Valdes, E., Sellars, C.M. (1992). Mechanisms and kinetics of strain induced precipitation of Nb(C,N) in austenite. Acta Metall. Mater. 40 (4), 653–662. http://dx.doi.org/10.1016/0956-7151(92)90006-Z

Faessel, A. (1976). La Simulation du Laminage par l'essai de Torsión. Rev. Métall. Cah. Inf. Tech. 33 (4), 875–892.

Galán, J., Samek, L., Verleysen, P., Verbeken, K., Houbaert, Y. (2012). Advanced high strength steels for automotive industry. Rev. Metal. 48 (2), 118–131. http://dx.doi.org/10.3989/revmetalm.1158

Gladman, T. (1997). The Physical Metallurgy of Microalloyed Steels. The Institute of Materials, London.

Gómez, M., Medina, S.F., Quispe, A., Valles, P. (2002). Static Recrystallization and Induced Precipitation in a Low Nb Microalloyed Steel. ISIJ Int. 42 (4), 423–431. http://dx.doi.org/10.2355/isijinternational.42.423

Gómez, M., Medina, S.F., Valles, P. (2005). Determination of driving and pinning forces for static recrystallization during hot rolling of a Nb-microalloyed steel. ISIJ Int. 45 (11), 1711–1720. http://dx.doi.org/10.2355/isijinternational.45.1711

Gómez, M., Rancel, L., Medina, S.F. (2009). Effects of Aluminium and nitrogen on static recrystallizationin V- microalloyed steels. Mater. Sci. Eng. A 506 (1–2), 165–173. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2008.11.049

Kwon, O. (1992). A Technology for the Prediction and control of microstructural changes and mechanical properties in Steel. ISIJ Int. 32 (3), 350–358. http://dx.doi.org/10.2355/isijinternational.32.350

Kwon, O., DeArdo, A.J. (1991). Interactions between recrystallization and precipitation in hot-deformed microalloyed steels. Acta Metall. Mater. 39 (4), 529–538. http://dx.doi.org/10.1016/0956-7151(91)90121-G

Luton, M.J., Dorvel, R., Petkovic, R.A. (1980). Interaction between deformation, recrystallization and precipitation in niobium steels. Metall. Trans. A 11 (3), 411–420. http://dx.doi.org/10.1007/BF02654565

Maugis, P., Gouné, M. (2005). Kinetics of vanadium carbonitride precipitation in steel: A computer model. Acta Mater. 53 (12), 3359–3367. http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2005.03.036

Medina, S.F., Mancilla, J.E. (1994).The Influence of Titanium on the Static Recrystallization of Hot Deformed Austenite and on Induced Precipitation Kinetics. Scripta Metall. Mater. 30 (1), 73–78. http://dx.doi.org/10.1016/0956-716X(94)90361-1

Medina, S.F., Quispe, A., Valles, P., Ba-os, J.L. (1999). Recrystallization-Precipitation Interaction Study of Two Medium Carbon Niobium Microalloyed Steels. ISIJ Int. 39 (9), 913–922. http://dx.doi.org/10.2355/isijinternational.39.913

Medina, S.F., Vega, M.I., Chapa, M. (2000). Critical Cooling Temperatures (Tnr, Ar3, Ar1) and Phase Transformation Kinetics in Structural Steels Determined by Mean Flow Stress and Dilatometry. Mater. Sci. Technol. 16 (2), 163–170. http://dx.doi.org/10.1179/026708300101507659

Medina, S.F., Quispe, A. (2000). Influence of strain rate on recrystallization-precipitation interaction in V, Nb, V-Ti microalloyed steels. Mater Sci. Technol. 16 (6), 635–642. http://dx.doi.org/10.1179/026708300101508405

Medina, S.F., Gómez, M., Rancel, L. (2008a). Grain refinement by intragranular nucleation of ferrite in a high nitrogen vanadium microalloyed steel. Scripta Mater. 58 (2), 1110–1113. http://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2008.02.004

Medina, S.F., Rancel, L., Gómez, M., Ishak, R., de Sanctis, M. (2008b). Intragranular nucleation of ferrite on precipitates and grain refinement in a hot deformed V- microalloyed steel. ISIJ Int. 48 (11), 1603–1608. http://dx.doi.org/10.2355/isijinternational.48.1603

Medina, S.F., Gómez, M., Valles, P., Gómez, P.P. (2010). Effects of TiN and AlN nanoparticles in Hot Deformation of Austenite in Steels. Steel Res. Int. 81 (11), 1010–1015. http://dx.doi.org/10.1002/srin.201000045

Medina, S.F., Quispe, A., Gómez, M. (2014a). Model for strain induced precipitation kinetics in microalloyed steels. Metall. Mater. Trans. A 45 (3), 1524–1539. http://dx.doi.org/10.1007/s11661-013-2068-1

Medina, S.F., Quispe, A., Gómez, M. (2014b). Erratum to: Model for strain-induced precipitation kinetics in microalloyed steels. Metall. Mater. Trans. A 45 (6), 2925–2925. http://dx.doi.org/10.1007/s11661-014-2297-y

Mintz, B., Arrowsmith, J.M. (1980). Influence of microalloting additions on hot ductility of steels in, C.M. Sellars and G.J. Davies (Ed.), Proc. Int. Conf. on Hot Working and Forming Processes, Metal Society, London, 99–103.

Perttula, J.S., Karjalainen, L.P. (1998). Recrystallizationrates in austenite measured by double compression and stress relaxation methods. Mater. Sci. Technol. 14 (7), 626–630. http://dx.doi.org/10.1179/mst.1998.14.7.626

Quispe, A., Medina, S.F., Valles, P. (1997). Recrystallizationinduced precipitation interaction in a medium carbon vanadium microalloyed steel. ISIJ Int. 37 (8), 783–788. http://dx.doi.org/10.2355/isijinternational.37.783

Quispe, A., Medina, S.F., Gómez, M., Chaves, J.I. (2007). Influence of austenite grain size on recrystallization-precipitation interaction in a V-microalloyed steel. Mater. Sci. Eng. A 447 (1–2), 11–18. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2006.11.036

Sun, W. (2005). Particle coarsening: I. Kinetics for reversible issolution/ deposition controlled process. Acta Mater. 53 (11), 3329–3334. http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2005.03.050

Turkdogan, E.T. (1989). Causes and effects of nitride and carbonitride precipitation during continuous casting. Iron Steel Making. 16, 61–75.

Vega, M.I., Medina, S.F., Chapa, M., Quispe, A. (1999). Determination of Critical Temperatures (Tnr, Ar3, Ar1) in Hot Rolling Structural Steels with Different Ti and N Contents. ISIJ Int. 39 (12), 1304–1310. http://dx.doi.org/10.2355/isijinternational.39.1304




Copyright (c) 2015 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional.


Contacte con la revista revmetal@cenim.csic.es

Soporte técnico soporte.tecnico.revistas@csic.es