Aceros TRIP (TRansformation Induced Plasticity)

Los aceros TRIP se caracterizan por un equilibrio entre resistencia y ductilidad especialmente elevado que se deriva de su microestructura. Por esta razón, estos aceros son muy apreciados para la elaboración de piezas de estructura y de refuerzo de formas complejas. Esta microestructura, formada por una matriz ferrítica dúctil en la que se encuentran islotes de bainita dura y de austenita residual, permite obtener alargamientos elevados gracias a la transformación de dicha austenita residual en martensita por efecto de la deformación plástica (efecto TRIP: «Transformation Induced Plasticity»). Este efecto TRIP confiere a estos aceros un equilibrio excelente entre resistencia y ductilidad.

La capacidad de consolidación de estos aceros es considerable, lo que les confiere una buena aptitud para la distribución de las deformaciones y, por consiguiente, una buena estampabilidad.

Durante las etapas de fabricación de las piezas, la resistencia al límite de elasticidad del acero TRIP aumenta de forma importante en relación con su valor de referencia sobre el metal plano, y a la vez sobre el efecto de las deformaciones locales de estampabilidad y del efecto BH (Bake Hardening) durante el proceso de pintura. Estos efectos se pueden emplear para optimizar el diseño de la pieza, sobre todo su comportamiento en caso de accidente. Ver más abajo.

Gracias a su fuerte capacidad de absorción de la energía y a su buena resistencia a la fatiga, la gama de aceros TRIP está especialmente adaptada a las piezas de estructura y de seguridad tales que travesaños, largueros, refuerzos de pie central, armazones o refuerzos de parachoques.

ArcelorMittal dispone de un conjunto de datos relativos a la conformación y a las propiedades de uso de la familia de aceros TRIP. Para integrar este acero desde la fase de diseño, un equipo de expertos puede realizar estudios específicos basados en modelizaciones o en ensayos experimentales.

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)

Los aceros TRIP presentan una gran ductilidad, con respecto a su nivel de resistencia a la tracción. Por ejemplo, el CR450Y780T-TR presenta un alargamiento distribuido similar al de un acero ArcelorMittal 04.

La siguiente figura presenta un ejemplo de una curva límite de conformación para los aceros CR400Y690T-TR et CR450Y780T-TR de 1,5 mm de espesor. Ofrecen una conformabilidad superior a un acero CR330Y590T-DP de resistencia inferior.

No dude en consultarnos si necesita información sobre la conformación de la gama de aceros TRIP.

Los aceros TRIP pueden soldarse mediante los procedimientos clásicos con una adaptación de los parámetros del proceso.

A título indicativo, tenemos un ejemplo de parámetros de soldadura por puntos sobre aceros TRIP 690 Extragal^® y TRIP 780 EZCR400Y690T-TR-GI y CR450Y780T-TR-EG sobre la base de combinaciones homogéneas, de acuerdo con la norma ISO 18278-2:

La soldadura por arco MAG (Metal Active Gas) utiliza un alambre de aportación fusible bajo protección gaseosa activa. Puede utilizarse para espesores superiores a 0,8 mm. La soldabilidad MAG del CR450Y780T-TR ha sido determinada a partir de CMOS (Caracterización de Modalidad Operativa de Soldadura basada en la norma EN 228 y EN 25817) sobre ensambles a tope en 1,5 mm de espesor. La energía de soldadura utilizada es del orden de 2 kJ/cm.

La composición química del CR450Y780T-TR conduce a un Ceq típico relativamente alto, del orden de 0,50. No obstante, no es necesario tomar ninguna precaución especial respecto a los riesgos de fisurado en frío. Los finos espesores utilizados (< 2 mm) minimizan las tensiones de embridado durante la soldadura.

La combinación más adecuada para la soldadura MAG del CR450Y780T-TR en la gama de espesor del orden de 1,5 mm es la siguiente:

• Alambre de aportación de tipo G3Si1 según EN 440
• Gas de protección argón + 8 % de CO₂
• (M21 según EN 439)

Las CMOS muestran que el comportamiento global de la soldadura es satisfactorio respecto a los criterios de resistencia mecánica impuestos por las normas, en el sentido de que:

• Los plegados aguantan a 120° y se fisuran por el envés a 180°,
• En los ensayos de tracción, todas las roturas están localizadas en el metal de base gracias a la dilución metal de base / metal de aportación, incluso con el alambre G3Si1.

Las pruebas realizadas con soldadura láser no han presentado dificultades particulares. La soldadura láser por solapamiento está especialmente bien adaptada a las uniones TRIP/TRIP.

Con base en una amplia experiencia en la caracterización de sus productos, ArcelorMittal puede proporcionarle la asistencia técnica necesaria para adaptar los parámetros de soldadura a cualquier producto de la gama TRIP.