Acero-de-fase-dual

Acero de fase dual

Definición

El acero de fase dual es un acero con microestructura de ferrita y martensita con una ductilidad que es mayor a la que se tiene en aceros de tipo KSLA endurecidos por precipitación o por solución sólida. También es llamado acero DP o Dual Phase y está constituido por una matriz de ferrita y martensita, lo que es una fase con una dureza más alta, que tiene una forma de islas, lo que incrementa la cantidad de martensita y esto propicia que se tenga también una resistencia más grande en este acero.

Cuando se tienen velocidades de enfriamiento más veloces y prácticas, se tiene una formación mayor de martensita ocasionada por el carbono, lo que incrementa la templabilidad del acero. Esto se ve complementado con el uso de otros elementos como los Mn, Cr, Mo, V y Ní de la tabla periódica, que de forma individual o en conjunto, también pueden lograr un endurecimiento de la martensita, a manera de resultar un endurecedor de fase sólida de la ferrita, como sucede con el silicio y el fósforo.

Acero DP

Aceros-de-fase-dual-PD

Composición del acero de fase dual

La formación de acero dual se da mediante un laminado en caliente y se puede producir mediante un enfriamiento controlado, desde la zona austenítica o desde la zona bifásica de austenita junto con ferrita, esto para aceros laminados en frío, que tienen el objetivo de tener más ferrita en un periodo de enfriamiento más rápido, precio a que la austerita se transforme en martensita.

Según la composición y el proceso que se siga, un acero DP laminado en caliente requiere de una capacidad óptima de punzonado, que puede contener cantidades grandes de bainita. Dicha rapidez de endurecimiento por trabajo y una excelente ductilidad le da a los aceros duales una resistencia máxima superior a la que se tiene en los aceros convencionales, con una resistencia de fluencia similar. El acero DP cuenta con una rapidez de endurecimiento por deformación sobresaliente, y una resistencia a la fluencia y de desgaste más grande.

Puede ser producido por ambos laminados, tanto caliente como en frío, aunque el interés del propósito para los que normalmente se quieren a estos tipos de acero puede inclinar la decisión a los aceros de bajo carbono laminados en frío y que son sometidos a ciclos térmicos.

La composición típica de los aceros duales es:

  •  Aceros DP laminados en frío son: 0.08-0.18%C, 1.6-2.2%Mn,
  • 0.4%Cr+Mo. 
  • Aceros DP laminados en caliente: 0.05%C 1%Si, 1.5%Mn, 0.6%Cr y
  • 0.4%Mo
Composición-de-enlaces-del-acero-de-fase-dual
laminado-en-caliente-de-acero-de-fase-dual

Tipos de Acero de Face Dual

Los aceros Dual Phase tiene como elementos características a la matriz de ferrítica, también llamada fase blanda, que le da una ductilidad al material que tiene islas de martensitas, características de la fase dura, que le da una alta resistencia al producto.

Son fabricados con un alto control de enfriamiento de la austenita, para que luego se mejore en estructura, posterior a la aparición de vainita en su superficie. El tratamiento térmico que se le da posteriormente es importante dado que este proceso depende la obtención de la fase dura del material. 

Con el objetivo de producir martensita en el enfriamiento se tienen altos contenidos de Mn, que ayuda a estabilidad la austentita y ayuda a darle solubilidad al carbono, lo que tiene como resultado final la deformación no homogénea del material.

Por ello, los aceros de fase dual cuenta con una mayor conformabilidad y son considerados para diseños que requieran de partes o secciones más complejas, por lo que también se puede producir en un laminado frío para obtener un producto con medidas más finas que conserve sus características de resistencia.

Propiedades físicas del acero DP

Las propiedades físicas de estos aceros de fase dual tiene como elementos clave el conformado y la soldadura, por lo que tienen un uso especial para la industria automotriz, que se encarga de utilizar a esta clase de acero en componentes de seguridad para añadir a los vehículos, por ejemplo en bastidores para asientos.

Al ser un elemento producto de un tratamiento térmico especial a lo largo de una linea de recocido, tiene una dureza sobresaliente que dista mucho de la capacidad de los aceros convencionales. Esto ocasiona que se genere un aumento en la resistencia a la fluencia cuando el acero es calentado en hornos de secado de pintura, luego de que se le haya sometido a trabajos de deformación plástica como el estampado u el resto de métodos.

Esto garantiza que se tenga un aumento en la resistencia a la fluencia cuando el acero es calentado en hornos de secado de pintura, para que posteriormente a las operaciones de deformación plástica como lo es el estampado y el resto de los procesos, el efecto en los aceros AHSS dependa de la composición química específica y el historial térmico del acero.

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