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EuroWire – Mayo de 2012
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Artículo técnico
Efecto de la aleación
de boro en la evolución
microestructural y las
propiedades mecánicas del
alambre de alto contenido
de carbono
Por Emmanuel De Moor, Advanced Steel Processing and Products Research Centre, y Walther Van Raemdonck, NV Bekaert SA
Resumen
La aleación de boro se usa frecuente-
mente en el acero de bajo contenido de
carbono para enlazar el nitrógeno libre y
evitar el envejecimiento por deformación
mejorando la ductilidad (torsional) de los
productos de alambre.
Este estudio analiza los efectos de
la aleación de boro en acero de alto
contenido de carbono (0,80 pct en peso).
Se prepararon coladas de laboratorio con
relaciones boro-nitrógeno de 1:1 y 2:1,
además de una colada de referencia.
El material fue laminado en caliente,
trefilado, patentado y luego trefilado de
nuevo hasta 1mm.
Las
propiedades
mecánicas
y
la
caracterización microestructural fueron
verificadas en cada etapa intermedia.
Los efectos limitados de la aleación de
boro en las propiedades mecánicas fueron
evidentes.
Introducción
Los hornos de arco eléctrico son
utilizados cada vez más, especialmente en
Norteamérica, para la producción de acero
de productos largos. La sustitución del
acero efervescente por acero producido
en coladas continuas con hornos de
arco eléctrico (EAF) se encuentra ante
determinados desafíos para cumplir
los requisitos de calidad del producto,
en particular, por lo que se refiere a la
ductilidad (torsional).
Esto está relacionado con el contenido de
nitrógeno intrínsecamente más elevado
del acero producido en un horno EAF. Si
el nitrógeno se difunde, puede causar
envejecimiento por deformación que lleva
a un mayor endurecimiento por acritud
y una menor ductilidad del producto de
alambre.
1
Se han realizado trabajos de investigación
importantes para reducir el contenido
de nitrógeno libre de las calidades de
alambrón con bajo contenido de carbono
mediante aleaciones realizadas con
microadiciones, por ejemplo, de boro,
vanadio o niobio.1
-6
La aleación de boro
del acero con alto contenido de carbono
ha sido tratada menos hasta ahora
7
y es el
tema en que nos vamos a centrar en este
estudio.
Procedimiento
Experimental
El boro se puede combinar con el
nitrógeno para formar nitruro de boro
como se indica en la fórmula
B + N = BN (1)
y su estequiometría corresponde a una
relación B:N de 11:14 ó 0,79, dado el peso
atómico del boro y del nitrógeno.
Para este estudio se prepararon tres
aleaciones con contenido de carbono
de 0,80 pct en peso con el fin de
tener
una
aleación
de
referencia,
C
Mn
Si
Cr
B, ppm
N, ppm
Base
0.78
0.48
0.25
0.20
-
42
B
0.82
0.46
0.23
0.20
62
43
Alto contenido de B
0.76
0.47
0.23
0.20
98
41
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▼
Tabla 1
–
Composición química en pct de peso de los aceros preparados en el laboratorio