Efectos de la recristalización incompleta en aceros microaleados para hojalata

R. STRUBBIA; S. HEREÑÚ; I. ALVAREZ

Jornada; III Jornadas de Ciencia y Tecnología; 2009

Resumen Los aceros microaleados tienen en su composición química pequeñas cantidades de elementos como el Nb, V y Ti, los cuales en combinación con otros elementos aleantes, y un tratamiento  termomecánico adecuado imponen a los aceros una excelente combinación de resistencia, tenacidad, ductilidad y soldabilidad. Los aceros para hojalata son aceros microaleados de bajo carbono que tienen aplicación en la fabricación de distintos tipos de recipientes e incluso aplicados en la industria de alimentos o de ornamentación. El acero para hojalata utilizado en este trabajo ha presentado inconvenientes vinculados a problemas de recuperación elástica al momento de procesar por soldadura el producto final. Una posible causa de este comportamiento provendría de una recristalización incompleta en el material. El objetivo del presente trabajo es estudiar cómo influyen las variables metalúrgicas, temperatura, composición química, microestructura, etc, en el proceso de recristalización de un acero para hojalata. El material estudiado corresponde a un acero microaleado para hojalata de dos bobinas diferentes. Una de ellas presentó efectos de recuperación elástica, a la cual denominaremos MA y llamaremos MB a las muestras extraídas de la bobina sin comportamiento anómalo. Con el fin de producir varios grados de recuperación y recristalización, las muestras MA y MB fueron sometidas en laboratorio a varios tratamientos térmicos a las temperaturas de 400, 500, 550 y 630ºC por el lapso de 1 hora. Se realizó la caracterización microestructural de las muestras mediante microscopía óptica y electrónica de transmisión (TEM). Para la observación de la morfología superficial de la superficie de fractura de muestras sometidas a ensayos de tracción se utilizó un microscopio electrónico de barrido (SEM). Además tanto las muestras en estado de recepción como las tratadas térmicamente fueron sometidas a ensayos de microdureza Vickers. Se encontró que en MB la recristalización completa aparece a los 550ºC mientras que en el material MA, con el mismo tratamiento térmico, los granos conservan aún la geometría alargada y solo se observa un comienzo de recristalización,  Las observaciones con TEM del material MA después de someterlo a tratamiento térmico a 550ºC evidenció signos de recuperación, por la presencia de áreas con reducida densidad de dislocaciones. Además se destaca una precipitación importante en el borde de grano. Mientras que el material MA con un tratamiento térmico de 630ºC evidenció una  recristalización completa, aunque existe una distribución de precipitados sobre la matriz. La morfología de la cementita en ambos materiales, en estado de recepción es más fina en el acero MA, lo que daría indicios de una menor temperatura de bobinado en este material. En este sentido, la diferencia en la morfología de la cementita en el material de recepción, sería una posible explicación al retraso en la recristalizacion en el material MA. Este hecho llevaría además a que, en MA una menor cantidad de AlN precipite durante el bobinado, quedando disponible mayor cantidad de N libre para su posterior precipitación en el proceso de recocido. Este efecto se vería incrementado por el mayor contenido de N en MA. La mayor precipitación de AlN en los bordes de granos que se generan durante la recristalización en el material MA, restaría movilidad a dichos bordes, siendo otra de las posibles causas del retraso de la recristalización en este material.