Efecto del Niobio sobre el Comportamiento de Precipitación y Propiedades Mecánicas de un Acero de Bajo Carbono

Resumen

Se estudia el efecto del Niobio (0,019 % Nb) sobre el comportamiento de precipitación en bobinas de acero de bajo carbono fabricadas por laminación en caliente en una planta siderúrgica nacional. Las muestras de acero se caracterizaron química y microestructuralmente por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), Microscopia Electrónica de Transmisión (MET) y microanálisis químico por Espectroscopia de Rayos X por Dispersión en la Energía (EDS). Además, se evaluaron las propiedades mecánicas (dureza, resistencia a la fluencia, resistencia a la tracción, ductilidad y tenacidad) y posteriormente, las muestras ensayadas a tracción e impacto se sometieron a un análisis fractográfico por MEB. Se determina que la adición de 0,019% de Nb mejora la dureza del acero, por la presencia de precipitados finos de Nb que generan endurecimiento por precipitación. La caracterización por MO y MEB revelaron un refinamiento del tamaño de grano ferrítico y formación de estructuras apoligonales, por la adición del Nb. El análisis por MET evidenció precipitados muy finos, los cuales pueden corresponder a carburos, nitruros y/o carbonitruros de Nb, asociados principalmente a las dislocaciones y a los límites y seno de los subgranos. El Nb precipitado en la ferrita, produce un aumento en la resistencia máxima a la tracción y ductilidad, a través del mecanismo de endurecimiento por precipitación y/o al refinamiento del tamaño de grano ferrítico y una mayor tenacidad, asociada a una mayor energía absorbida. El análisis fractográfico de las muestras ensayadas a tracción mostraron una superficie de fractura dúctil, con “dimples” de menor tamaño en las que tienen Nb y las muestras ensayadas por impacto, exhibieron un comportamiento dúctil a frágil, siendo el modo de fractura mixto en la transición, con “dimples” como resultado de la coalescencia de microhoyuelos y facetas de clivaje.