Aceros bainíticos avanzados: mecanismos de transformación y propiedades mecánicas

Abstract

Tras varias décadas de controversia, en la actualidad se acepta que la transformación bainítica es una transformación displaciva, donde la nueva fase se forma con una correspondencia directa con la red cristalina de la fase de la que proviene, y por una deformación de plano invariante con una componente de cizalla. Sin embargo, todavía existe una gran discusión sobre si la ferrita bainítica crece sobresaturada en C, cómo afirma la teoría adifusional; o por el contrario, la ferrita bainítica crece bajo condiciones de paraequilibrio, cómo afirma la teoría difusional. Con el fin de elucidar los mecanismos que controlan la transformación bainítica, en este trabajo se ha determinado mediante tomografía de sonda atómica, y en un amplio rango de temperaturas, la distribución de soluto a ambos lados de la intercara ferrita/austenita durante la transformación bainítica tanto en ausencia como en presencia de precipitación de cementita. De forma complementaria y usando la microscopía electrónica de transmisión se ha estudiado el papel que juegan los procesos secundarios de acomodación plástica en la austenita y precipitación de carburos en la mencionada distribución de C. Los resultados han confirmado que, independientemente de la temperatura de transformación, la velocidad de reacción o la presencia o ausencia de cementita, la ferrita bainítica crece sobresaturada en carbono. A medida que la temperatura de transformación aumenta, se facilita la difusión del carbono y todos aquellos procesos secundarios que tienen lugar durante la reacción, los cuales contribuyen a la descarburación de la ferrita. El conocimiento fundamental de los diferentes procesos que tienen lugar durante la transformación bainítica y la caracterización por las técnicas más avanzadas de estas microestructuras, ha evidenciado la complejidad de esta transformación, demostrando que pequeñas variaciones en las condiciones del procesado del acero den lugar a diferencias significativas en la microestructura y sus propiedades mecánicas. En este trabajo de Tesis se han estudiado los parámetros microestructurales que controlan la ductilidad y la tenacidad de nuevos aceros bainíticos, poniendo especial atención en el efecto TRIP ( Transformation Induced by Plasticity) de la austenita, la morfología de la bainita y el bandeado martensítico.