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Aceros de Segunda Generación

Definición

Los aceros de segunda generación AHSS o conocidos de mejor manera como aceros avanzados de alta resistencia, son un grupo de aleaciones de acero que cuentan con un proceso más complejo y delicado que involucra el uso de composiciones químicas para la creación de microestructuras multifaceta en la estructura principal del acero, con el fin de volverlo un elemento más fuerte mediante los diferentes procesos de calentamiento y templado.

Estos aceros no son aceros suaves, sino que son excepcionalmente livianos y están diseñados para cumplir con los desafíos de los vehículos de hoy en cuanto a estrictas normas de seguridad, reducción de emisiones, rendimiento sólido a costos asequibles.

Las microestructuras de los tipos de acero de esta clasificación fueron inicialmente multifase, con la ferrita como fase dominante, sin embargo, los grados introducidos más recientemente han sido martensíticos o basados ​​en austenita.

Acero de Segunda Generación

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Composición de los aceros de segunda generación

Las aleaciones AHSS se endurecen mediante transformaciones de fase y desarrollan estructuras nanocristalinas que pueden contener diferentes tipos de fases, dependiendo de su composición química, procesamiento y los parámetros de tratamiento térmico y termomecánico. Las propiedades de estos materiales están determinadas por la estructura nanocristalina y por las posibilidades de acabado de la nanoestructura mediante tratamientos térmicos y termomecánicos.

Las microestructuras de los tipos de acero de esta clasificación fueron inicialmente multifase, con la ferrita como fase dominante, sin embargo, los grados introducidos más recientemente han sido completamente martensíticos o basados ​​en austenita. (La segunda generación de AHSS fue creada en la década de 1990 y es considerada la más reciente).

Estos aceros tienen una excelente combinación de alta resistencia y ductilidad y por lo tanto, se pueden moldear. Los grados AHSS requieren consideraciones especiales y una comprensión de su comportamiento de soldadura para tener una implementación exitosa.

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Enlace microestructural
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Tipos de Acero de segunda generación

La segunda generación de AHSS incluye una nueva generación de aceros de plasticidad inducida por transformación, conformados en caliente y de plasticidad inducida por maclado. Tanto la primera como la segunda generación de AHSS están diseñadas para satisfacer las demandas de rendimiento funcional de ciertas piezas en la industria automotriz.

Estos grados AHSS están calificados de manera única para satisfacer las demandas de rendimiento funcional de ciertas piezas. La conformabilidad de la segunda generación es significativamente mayor que la de la primera, sin embargo, debido al alto costo de los elementos de aleación, son muy costosos.

Para aceros con altos niveles de resistencia en particular, es necesario realizar ajustes adecuados de carbono y manganeso y adiciones de todo tipo de elementos de aleación y microaleación, incluidos silicio, cromo, molibdeno, aluminio, boro, vanadio, titanio y niobio. Los conceptos metalúrgicos se obtienen mediante el equilibrio óptimo de las diferentes fases con mezclas y estructuras adecuadas.

Usos de los aceros de segunda generación

Los AHSS ahora se utilizan para reemplazar aproximadamente el 60% del HSS convencional que se usa actualmente. Dado que el AHSS se puede fabricar con calibres muy delgados y mantener la misma resistencia que los aceros suaves, los diseñadores pueden reemplazar fácilmente los aceros convencionales con AHSS. Para cualquier acero avanzado de alta resistencia, se requiere una diferenciación en las propiedades de un producto. Esto se puede resumir mediante los siguientes requisitos simplificados:

  • Mayor límite elástico y resistencia a la tracción asociados con un alargamiento mínimo requerido
  • Intervalo adaptado de la relación entre el límite elástico y la resistencia a la tracción
  • Mejores propiedades de flexión y / o una relación de expansión de orificios mejorada
  • Buena soldabilidad en configuraciones homogéneas y heterogéneas

Con AHSS, los fabricantes de automóviles pueden reducir el peso de la estructura de la carrocería de un vehículo hasta en un 25%. Sin embargo, la hoja AHSS no se puede aplicar fácilmente a una amplia variedad de componentes de automóviles porque la formabilidad es relativamente pobre. En general, en las láminas AHSS, si se aumenta el alargamiento total, se deterioran las propiedades gobernadas por el alargamiento local, como la capacidad de rebordear y doblar por estiramiento.

Para asegurar un buen alargamiento total, es beneficioso que la microestructura contenga ferrita, que es excelente en ductilidad, y una segunda fase dura como bainita y martensita. Este mayor contenido de aleación no solo tiene un impacto positivo en las propiedades finales, como lo requiere el cliente de la industria automotriz en el contexto de la fabricación de vehículos más livianos.

Conformado-del-acero-en-caliente
Proceso de conformado en caliente
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