Estudio del efecto de los elementos microaleantes en un acero HSLA

Abstract

El presente Proyecto Final de Carera tiene como objeto de estudio un acero HSLA que es aquel que contiene cantidades no superiores a l0.15% de elementos de microaleación(V, Nb,TiyAl).Estos elementos generan un afino de grano y endurecimiento del material por lo que se consiguen elevados límites elásticos sin necesidad de añadir grandes cantidades de elementos aleantes, y por lo tanto sin un elevado coste addicional. Por ejemplo, respecto a un acero estructural, gracias a la pequeña cantidad de elementos microaleantes añadidos, se consigue una mejora considerable de propiedades, ahorándonos tratamientos térmicos posteriores de afino de grano que serían necesarios en el caso del acero estructural para obtener mejores propiedades y que encarecerían el producto. Así pues,los aceros microaleados o HSLA presentan ventajas de propiedades y costes económicos respectos a otros aceros en el mercado. El principal objetivo del presente trabajo experimental es determinar las condiciones óptimas de austenización del acero HSLA a estudiar. Dichas condiciones son aquelas que producen un menor tamaño de grano sin que se produzca crecimiento anormal. La optimización de los parámetros(Temperatura y tiempo) de austenización para conseguir un tamaño de grano homogéneo mínimo, es importante puesto que el tamaño de grano austenítico al inicio de la transformación y -> a determina tanto el desarolo de ésta y el tamaño de grano de la microestructura final, originando unas determinadas propiedades de resistencia y tenacidad. Además se ha analizado en detale cual es el efecto de los elementos de microaleación presentes en el acero (Ti,V,Nb y Al)en el modo de crecimiento de los granos y en su tamaño final, a través del estudio de su producto de solubilidad. Así, mediante un modelo teórico,se ha asociado el crecimiento anormal observado a la solubilización de determinados precipitados. Esta solubilización se ha coroborado mediante la observación por Microscopia Electrónica de Transmisión(TEM)de los precipitados presentes en las muestras sometidas a los diferentes tratamientos térmicos. Se ha establecido un criterio no sólo cualitativo, sino también cuantitativo que permite discernir acerca de cuando se produce el crecimiento anormal.

Otro objetivo del presente estudio ha sido la interpretación de los parámetros cinéticos que se han calculado, justificando su valor con los diferentes mecanismos que generan el proceso de crecimiento de grano.