Financiador

Número de expediente: mat3013-48093-R
Programa: CICYT

Partners

• Ceit

Resumen

El desarrollo y aplicación de aceros avanzados de alta resistencia requiere la generación de modelos mejorados de propiedades mecánicas que se basen en la microestructura. Ello posibilitará su aplicación en el diseño, en el control de calidad, e incluso, en los modelos de simulación de las operaciones de conformado. El desarrollo del proyecto ha permitido generar una base de datos de aceros que comprende las siguientes familias: IF (interstitial free), ELC (extra-low carbon), Microaleados, DP (dual phase steels) y aceros avanzados de alta resistencia mecánica, AHSS. En relación a los modelos de predicción del comportamiento mecánico de diferentes microconstituyentes, cabe destacar los siguientes avances: se ha investigado el efecto de la composición y textura en el endurecimiento por deformación de la ferrita. El modelo híbrido E-M para ferrita previamente desarrollado se ha extendido a un rango más amplio de tamaños de grano y a materiales que tienen una textura más débil en comparación con la de los aceros para los cuales se había desarrollado previamente. En su aplicación no es posible definir una formulación única que englobe a todos los aceros con estructura ferrítica, siendo necesario realizar los siguientes grupos: Aceros laminados en caliente, en frío y recocidos; industriales directos de laminación en caliente; industriales con elevado nitrógeno; microaleados.

En cuanto al endurecimiento, éste es semejante para todos los grupos de aceros una vez fijado el tamaño de grano, excepto para el caso de los microaleados por causa de la precipitación. El efecto de las diferencias en textura entre los casos estudiados sobre la velocidad de endurecimiento de la ferrita es, sin embargo, poco notable.  Adicionalmente se ha llevado a cabo la ampliación de los modelos constitutivos para martensita y bainita pura y validado sobre un rango más amplio de aceros.  En el caso de la ferrita, se ha implementado también en el modelo, el mecanismo de endurecimiento por precipitación a través de un espaciado medio entre elementos microestructurales que actúan como barreras al movimiento de dislocaciones.  Los resultados se han analizado en base a la ecuación de Orowan-Ashby, con resultados consistentes entre ambas formulaciones. La ampliación del modelo para aceros duales desarrollado considera la formulación anterior para cada uno de los constituyentes (ferrita y martensita) y aplica un modelo autoconsistente que tiene en cuenta el reparto de deformación en función de su resistencia mecánica, además de la incorporación del término de interacción entre ferrita y martensita, también cuantificado.  Finalmente, se ha llevado a cabo la extensión del modelo DP a aceros multifásicos desarrollando una metodología para microestructuras con componentes bainíticos y fracciones variables de martensita y de compuestos MA. Se han empleado dos vías: la que integra los componentes microestructurales de dos en dos (modelo de Weng) tantas veces como sea necesario, y la vía que considerara conjuntamente todos los componentes basado en el concepto de iso-energía.

Papel de Ceit en el proyecto

Proyecto liderado por Ceit-IK4.