Durabor® 22MnB5: Acero al Boro Templable de Alto Rendimiento
Descripción general
Los aceros al boro templables representan un avance significativo en la tecnología de tratamiento térmico. Este acero utiliza el boro como agente de endurecimiento. El proceso de fundición y refinado, junto con el tratamiento termomecánico mediante laminación en caliente controlada, permite que el acero al boro templable de ArcelorMittal alcance un grado notable de dureza y una microestructura muy uniforme, lo que resulta en un excelente rendimiento mecánico bajo carga tras el tratamiento térmico de la pieza terminada.
Propiedades
Dimensiones
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Dimensiones | Consulte la figura en la página del material para más detalles. |
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Valor | Comentario |
|---|---|---|
| Alargamiento | 10 % | Templado | Probeta de 6 mm en dirección de laminación |
| Alargamiento | 27 % | Condición de suministro | Probeta de 6 mm en dirección de laminación |
| Dureza Rockwell C | 45 [-] | Templado | Probeta de 6 mm en dirección de laminación |
| Resistencia a la tracción | 520 MPa | Condición de suministro | Probeta de 6 mm en dirección de laminación |
| Resistencia a la tracción | 1500 MPa | Templado | Probeta de 6 mm en dirección de laminación |
| Límite elástico | 350 MPa | Condición de suministro | Probeta de 6 mm en dirección de laminación |
| Límite elástico | 1100 MPa | Templado | Probeta de 6 mm en dirección de laminación |
Composición química
| Elemento | Valor | Comentario |
|---|---|---|
| Aluminio | 0,02 % | mín. |
| Boro | 0,002 - 0,005 % | |
| Carbono | 0,20 - 0,25 % | |
| Manganeso | 1,1 - 1,4 % | |
| Fósforo | 0,025 % | máx. |
| Silicio | 0,15 - 0,35 % | |
| Azufre | 0,008 % | máx. |
| Titanio | 0,02 - 0,06 % |
Propiedades tecnológicas
| Propiedad | Detalles | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Áreas de aplicación |
El acero al boro templable se utiliza en aplicaciones que requieren buenas propiedades de resistencia al desgaste. Las principales aplicaciones tras el tratamiento térmico son: maquinaria agrícola (discos, rejas de arado), maquinaria para obras públicas y minería, equipos de corte, tubos para piezas de seguridad automotriz, etc. Una aplicación popular del acero sin tratar son los tambores de hormigoneras. |
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| Composición química |
Este grado recibe un tratamiento de globulización de los sulfuros de manganeso. La eficacia del boro se asegura mediante la adición de elementos que fijan el nitrógeno. |
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| Condición de suministro |
A pesar de su dureza y propiedades mecánicas moderadas, los grados al boro muestran una resistencia a la abrasión notablemente buena en condición de suministro, gracias a su microestructura compuesta por una fase de perlita dura incrustada en ferrita. Por tanto, son soluciones muy rentables para aplicaciones que requieren buena resistencia a la abrasión. |
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| Tratamiento térmico |
La temperatura de austenitización recomendada es 880 °C. La temperatura al inicio del temple (es decir, a la máxima velocidad de enfriamiento) es 750 °C. La temperatura Ac3 es 860 °C (para una velocidad de calentamiento de 5 °C/s). La temperatura Ac1 es 750 °C y la temperatura Ms (inicio de martensita) es 400 °C. En un ensayo de tracción, tras austenitizar 5 minutos a 850 °C seguido de temple en agua, la estructura de la muestra es totalmente martensítica. En el mismo ensayo a 840 °C, se observan algunas islas de ferrita residual, distribuidas regularmente. Después del tratamiento térmico: Su extrema dureza tras el tratamiento térmico hace que este grado sea especialmente adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia al desgaste/abrasión. Su uso permite un ahorro de peso significativo (hasta un 50 % frente a un grado HSLA) en componentes estructurales y automotrices. La ventaja específica de los aceros al boro templables de ArcelorMittal es su idoneidad para el temple en agua, lo que hace el proceso más respetuoso con el medio ambiente (menos tratamiento de efluentes) que el utilizado para aceros al carbono convencionales. Su rendimiento de endurecimiento es excelente tanto con temple líquido como gaseoso. La elección del grado dependerá de:
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| Otros (Resistencia a la fatiga) |
La resistencia a la fatiga se determina tras el tratamiento térmico y el temple. El acero Durabor® 22MnB5 de 2,65 mm de espesor se ha sometido a ensayos de fatiga por carga de tracción cíclica con una relación de carga Rs = 0,1 tras diferentes tratamientos térmicos. Las probetas se austenitizaron a 950 °C durante 5 minutos.
* sD = (smax - smin)/2 La resistencia a la fatiga de los aceros al boro templables de ArcelorMittal es entre un 40 y un 60 % superior a la del grado de baja aleación S355MC AM FCE. Puede reducirse más de un 30 % si se produce una descarburación total. |
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| Métodos de procesamiento |
Conformado: Este grado puede conformarse en caliente o en frío. |
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| Condición superficial |
Este grado al boro está disponible únicamente en calidad superficial A (no expuesta). |
Metal
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