Efecto de recocido y recubrimientos de ZrO2 en aceros libres de elementos intersticiales

Abstract

El presente trabajo de investigación, presenta el estudio de las propiedades mecánicas de un acero libre de elementos intersticiales (Intersticial Free, IF), estabilizado con Titanio empleado en la industria automotriz y línea blanca. Sin embargo, debido a los procesos de fabricación empleados, este acero tiene bajas concentraciones de carbón y elementos microaleantes lo que lo hace susceptible a procesos de corrosión y erosión, en este sentido en este trabajo también se estudió un recubrimiento cerámico con el fin de mejorar sus propiedades anticorrosivas. Es así que esta investigación se dividió en dos secciones, en la sección 1 se presenta el estudio de la cinética de recristalización en el comportamiento termo mecánico de un acero IF estabilizado con Titanio, mediante el estudio de la recristalización y recuperación del crecimiento de grano, así como la morfología de los precipitados insolubles dispersos en una matriz de Fe-α. Se presenta también cómo influyen el tiempo sobre las propiedades mecánicas, microdureza, resistencia a la tensión y porcentaje de deformación en función de la fracción recristalizada. Los precipitados que se identificaron fueron nitruros de titanio (TiN), carburos de titanio (TiC), carbonitruros de titanio (TiCN) y sulfuros de titanio (TiS), formados durante la solidificación de los aceros IF, así como su transformación durante los subsecuentes tratamientos termomecánico de laminación en caliente, laminación en frio y recocido en a una temperatura de 780°C durante 420 seg., donde alcanzaron los valores de resistencia a la tensión de 297 MPa, una constante de Lankford (R) de 2.25 para determinar la capacidad de respuesta a un proceso de estampado extraprofundo alcanzando valores del 52%. En la sección 2, se investigó la protección a la corrosión de sustratos metálicos IF mediante recubrimientos sol-gel a base de dióxido de zirconio solo e impurificado con diferentes concentraciones de Cerio, el depositó del recubrimiento se realizó por medio de la técnica de inmersión (dip-coating). Los resultados muestran que el recubrimiento con 5% de Ce+3 y calcinado a 400 °C se estabiliza la fase tetragonal del dióxido de zirconio lo que produce un mejor desempeño anticorrosivo. Los recubrimientos se caracterizaron mediante análisis térmico diferencial (DTA), espectrometría infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR), difracción por rayos X (DRX), microscopia electrónica de barrido (MEB), Raman, SAX y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS).