Aceros Dual Phase

Los aceros Dual Phase se distinguen por un gran equilibrio entre resistencia y estampabilidad. Este equilibrio es obtenido gracias a la microestructura, que consiste en una fase dura (martensita o bainita) dispersa en una matriz ferrítica dúctil. La capacidad de consolidación inducida por la deformación de estos aceros es considerable. Esta propiedad les aporta no sólo una buena aptitud para la distribución de las deformaciones que favorece una buena estampabilidad, sino también unas características en piezas muy superiores a las del metal sin conformar. Este es el caso del límite elástico, entre otras propiedades. Después del tratamiento de cocción de la pintura de las piezas (también llamado proceso Bake Hardening BH), el límite elástico de las calidades Dual Phase aumenta aún más.

Este elevado nivel de resistencia mecánica que se obtiene en las piezas se traduce en una resistencia a la fatiga excelente y una capacidad de absorción de la energía muy buena, lo que hace que estos aceros sean muy adecuados para piezas estructurales y de refuerzo. Su sólida consolidación, combinada con un efecto BH pronunciado, los hace particularmente aptos para aligerar piezas estructurales e incluso las piezas de piel con el acero CR290Y490T-GI-E  Extragal^® o Ultragal^®.

Gracias a su gran capacidad de absorción de la energía y a su buena resistencia a la fatiga, los aceros Dual Phase laminados en frío son especialmente adecuados para la fabricación de piezas estructurales y de seguridad para el automóvil, como largueros, travesaños y refuerzos.
El acero CR290Y490T-GI-E Extragal^® o Ultragal^® permite fabricar piezas visibles con una resistencia a la indentación un 20% superior a la de los aceros de alta resistencia convencionales, lo que supone un aligeramiento potencial del orden del 15%.

Gracias a sus altas propiedades, el acero Dual Phase 600 laminado en caliente permite aligerar las estructuras mediante la disminución de los espesores. En el automóvil es particularmente útil para fabricar:

• Llantas
• Perfiles ligeros
• Asientos de muelle de amortiguadores
• Elementos de fijación

ArcelorMittal dispone de un conjunto de datos relativos a la conformación y a las propiedades de uso de toda la gama de aceros Dual Phase. Para integrar estos aceros en la fase de diseño, un equipo de expertos puede realizar estudios específicos basados en modelizaciones o en ensayos de caracterización.

LCE: Low Carbon Equivalent, calidad de bajo carbono equivalente para optimización de las propiedades de uso.

El cuadro de arriba resume, a título indicativo, las correspondencias entre la gama ArcelorMittal y las normas Europeas y VDA.

Estas correspondencias se ofrecen a título indicativo. En general, las clases de acero de ArcelorMittal ofrecen garantías de propiedades mecánicas más estrictas (véase el cuadro siguiente).

A_80mm %: Porcentaje de elongación tras la fractura usando una muestra con longitud de referencia L₀ = 80 mm (ISO 6892-1 tipo 2 [EN20x80])
A_50mm %: Porcentaje de elongación tras la fractura usando una muestra con longitud de referencia L₀ = 50 mm (ISO 6892-1 tipo 1 [ASTM12,5x50] o tipo 3 [JIS25x50])
A%: Porcentaje de elongación tras la fractura usando una muestra proporcional con L₀ = 5,65 (So)^1/2
Ag %: Porcentaje de extensión del plástico con la fuerza máxima
BH₂: Aumento del límite elástico entre una condición de referencia después de un 2 % de tensión previa del plástico y la condición obtenida tras un tratamiento de calor (170°C-20 minutos)

LCE: Low Carbon Equivalent, calidad de bajo carbono equivalente para optimización de las propiedades de uso.

Las propiedades de uso de los aceros Dual Phase están garantizadas por el control del proceso de fabricación. En concreto, el control del ciclo de recocido (temperaturas, velocidad de enfriamiento) garantiza la obtención de la microestructura Dual Phase y la reproducibilidad de las características mecánicas.

No dude en consultarnos sobre la disponibilidad de los productos en desarrollo o no indicados.

LCE: Low Carbon Equivalent, calidad de bajo carbono equivalente para optimización de las propiedades de uso.

Los aceros de la línea Dual Phase ofrecen un equilibrio excelente entre resistencia y estampabilidad. Esto se debe a su gran ductilidad y su elevada capacidad de consolidación desde el principio de la deformación, que garantiza una distribución homogénea de las deformaciones reduciendo las pérdidas de espesor. Así, en el caso de un acero Dual Phase 500, el límite elástico puede aumentar en torno a 120 MPa después de una deformación plástica del 2% por tracción uniaxial (fenómeno descrito como "Endurecimiento por deformación" (work hardening) o WH2). El límite elástico se puede aumentar aún más por "Endurecimiento al horno" (bake hardening) después de la cocción de la pintura (BH2).

El acero Dual CR290Y490T-GI-E Extragal^® o Ultragal^® también permite fabricar piezas de piel, gracias a su excelente comportamiento en expansión y en tracción transversal.

La gama de aceros Dual Phase se puede estampar en prensas clásicas optimizando los ajustes. Así, en el caso de un acero CR330Y590T-DP, los esfuerzos de estampación serán en torno a un 20% superiores a los de un acero de tipo microaleado (HSLA) del mismo espesor. Conviene indicar que estos aceros, sobre todo las mejores calidades, son sensibles al fenómeno conocido como "recuperación elástica". Además, es preciso tener en cuenta el control de la geometría de la pieza durante el diseño (radios de matriz pequeños, refuerzos perpendiculares al pliegue para dar rigidez a las piezas abiertas, etc.) y también durante la definición de la gama de estampación (sobreplegado, calibrado, ataque de los radios, aplicación de fuerzas de retención más altas en la garra de sujeción, etc.).

A este respecto, ArcelorMittal ha desarrollado un saber hacer específico del control de la recuperación elástica mediante el diseño de piezas y matrices de estampación (método OUTIFO).

Consúltenos si desea datos sobre la conformación de aceros Dual Phase con espesores y revestimientos específicos.

Los aceros Dual Phase, aunque están mucho más aleados que los aceros HSLA, se sueldan muy bien por resistencia por puntos con los procedimientos clásicos, mediante una adaptación de los parámetros en condiciones industriales. El cuadro siguiente ofrece, a título indicativo, algunas propiedades de puntos soldados de acero Dual Phase en combinaciones homogéneas según la norma ISO 18278-2.

En el caso de las versiones revestidas (galvanizadas y galvanizadas aleadas), los ensayos de vida útil de los electrodos conducen a resultados característicos del tipo de revestimiento considerado. El sustrato Dual Phase no influye en los valores de vida útil obtenidos.

En soldadura por arco MAG (Metal Active Gas) a tope o a solape, la dureza máxima de la zona fundida no supera los 300 HV en el caso del HR330Y580T-DP, independientemente de los parámetros utilizados. Las formas de los cordones de soldadura responden a la calidad B de la norma ISO 25817. Se recomienda utilizar los siguientes consumibles:

• Metal de aportación: Alambre tipo G3Si1 NF EN 440;
• Gas de protección: Ar + 8% CO₂

Los aceros Dual Phase presentan una resistencia mecánica excelente en la soldadura láser con solapamiento. Sobre la base de su experiencia (caracterización de sus productos), ArcelorMittal puede proporcionarle la asistencia técnica necesaria para adaptar los parámetros de soldadura a los aceros Dual Phase.