Aceros Bake Hardening

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Aceros Bake Hardening
Extracto del catálogo de productos -edición para Europa
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Para cualquier otra información complementaria, pueden escribirnos a la dirección: [email protected]
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Aceros Bake Hardening
Aceros de alto límite elástico o alta resistencia
Presentación
Estos aceros se elaboran y se tratan para obtener un aumento significativo del límite de elasticidad en caso de tratamiento térmico a bajas
temperaturas, en particular durante la cocción de la pintura.
De esta forma, los aceros ArcelorMittal Bake Hardening permiten alcanzar unos niveles de resistencia más elevados en piezas
manufacturadas, conservando además unas prestaciones de conformado favorables. La ganancia que aporta el tratamiento de cocción
denominado "Bake Hardening" (BH) suele ser superior a 40 MPa. Gracias a este efecto BH, estos aceros ArcelorMittal ofrecen dos tipos de
ventaja con respecto a una calidad de estampación clásica:
Mejora de la resistencia a la indentación en todas las piezas manufacturadas con bajas tasas de deformación (capó, techo, puertas y
aletas);
Potencial de aligeramiento importante para una resistencia a la abolladura dada (compensación de la disminución de espesor mediante
el aumento del límite de elasticidad durante el tratamiento térmico).
Los aceros BH aportan una respuesta apropiada a las expectativas de los fabricantes de automóviles. Con un excelente equilibrio entre
estampabilidad y resistencia a la indentación. Contribuyen a mejorar la ligereza y la estética de los vehículos.
Aplicaciones
Los aceros de la gama BH se destinan a piezas de aspecto (puertas, capó, portón, aletas delanteras y techo) y a las piezas de estructura
(bastidor inferior, refuerzos, travesaños y paneles interiores).
Capó en 180 BH
Puerta en 260 BH
2
Larguero delantero en 300 BH
Designación y norma
Euronorms
VDA 239-100
HC180B (+ZE) /HX180BD (+Z, +ZF,
CR180BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
+ZM)
180 BH
195 BH
220 BH
HC220B (+ZE) /HX220BD (+Z, +ZF,
CR210BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
+ZM)
260 BH
HC260B (+ZE) /HX260BD (+Z, +ZM)
CR240BH (-UNC,-EG,-GI,-ZM)
300 BH
HC300B (+ZE) /HX300BD (+Z)
CR270BH (-UNC,-EG,-GI)
Euronorms
Sin revestir ( EN 10268: 2006+A1: 2013): Grado de acero
Electrocincado (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2009): Grado de acero +ZE
Galvannealed (EN 10346 :2015): Grado de acero +ZF
Extragal®/Ultragal® para piezas visibles (EN 10346 :2015): Grado de acero +Z
Zagnelis® (EN 10346 :2015): Grado de acero +ZM
VDA 239-100
Sin revestir: Grado de acero-UNC
Electrocincado: Grado de acero-EG
Galvannealed: Grado de acero-GA
Extragal®/Ultragal® para piezas visibles: Grado de acero-GI
Zagnelis®: Grado de acero-ZM
Laminado en caliente Laminado en frío
Estas correspondencias se ofrecen a título indicativo. En general, las
calidades BH de ArcelorMittal ofrecen propiedades mecánicas con especificaciones más estrictas (véase el cuadro siguiente).
El cuadro de arriba resume, a título indicativo, las correspondencias entre la gama ArcelorMittal y las normas Europeas y VDA.
La calidad 195 BH corresponde a normas japonesas
Características técnicas
Garantizadas en chapas sin revestir en el sentido transversal, sobre probeta ISO 20X80
Re (MPa)
Rm (MPa)
A (%)
L0 = 80 mm
e < 3 mm
r
n
BH2 (MPa)
180 BH
180 -230
300 -360
≥ 34
≥ 1,6
≥ 0,17
≥ 35
195 BH
195 -270
340 -400
≥ 32
≥ 1,3
≥ 0,16
≥ 35
220 BH
220 -270
340 -400
≥ 32
≥ 1,5
≥ 0,16
≥ 35
260 BH
260 -300
370 -430
≥ 30
≥ 0,15
≥ 35
300 BH
300 -360
420 -480
≥ 28
≥ 0,14
≥ 40
Laminado en caliente Laminado en frío
3
Composición química (%)
C
Max
Mn
Max
Si
Max
180 BH
0,04
0,70
0,50
195 BH
0,06
0,70
0,50
220 BH
0,06
0,70
0,50
260 BH
0,08
0,80
0,50
300 BH
0,10
0,70
0,50
Laminado en caliente Laminado en frío
Definición del BH2
El "Bake Hardening" es un fenómeno de envejecimiento controlado vinculado a la presencia de carbono y/o de nitrógeno en solución sólida
en el acero. El parámetro BH2 permite una buena valoración del aumento de resistencia a la indentación. Viene dado por: BH2 = ReL -Rp2
siendo ReL el límite de elasticidad medido tras el tratamiento térmico y Rp2 el límite elástico medido en el metal tras una deformación del 2%.
La medición de BH2 es un método fiable y reproducible para cuantificar la aptitud del metal para endurecerse durante la cataforesis.
El siguiente esquema ilustra el mecanismo de endurecimiento en el horno y muestra el desplazamiento de los átomos de carbono en
solución bajo el efecto del tratamiento térmico, típicamente 170°C durante 20 minutos para bloquear las dislocaciones creadas por el
conformado. De esta forma se aumenta el límite de elasticidad del metal.
Mecanismo de endurecimiento por efecto BH
Revestimientos y estados de superficie disponibles
180 BH
Sin revestir ElectrocincadoGalvannealed Extragal®
XX
XX
Ultragal®
Zagnelis®
XX
XX
X
XX
195 BH
220 BH
XX
XX
XX
XX
X
260 BH
XX
XX
XX
XX
X
300 BH
X
X
X
Laminado en caliente Laminado en frío
X Disponible -XX Disponible en calidad piezas de aspecto
Puede consultar asimismo las fichas de revestimientos para conocer la disponibilidad de los revestimientos orgánicos delgados para la
gama de aceros BH de ArcelorMittal. La cocción de estos revestimientos orgánicos puede producir modificaciones en las características
mecánicas.
Microestructura de la calidad 180 BH
Consejos de utilización y aplicación
4
Conformado
La familia de aceros Bake Hardening presenta en todas las modalidades de deformación una buena estampabilidad, prácticamente
equivalente a la de los aceros IF (Instertitial Free) del mismo nivel de resistencia.
La figura siguiente presenta algunos ejemplos de curvas límites de conformado para la familia de aceros Bake Hardening para un espesor
de 1,0 mm.
Curvas límite de conformado para la familia de aceros Bake
Hardening
(esp.: 1,0 mm)
ArcelorMittal dispone de un conjunto de datos relativos al conformado de aceros Bake Hardening. Para integrar estos aceros desde la fase
de diseño, un equipo de expertos puede realizar estudios específicos de conformado basados en modelizaciones o en pruebas de taller.
Soldabilidad
Caracterizada según el método ISO 18278-2.
Ejemplos de datos paramétricos de soldadura mediante resistencia por puntos en los productos de la gama Bake Hardening:
Rango de soldabilidad (kA)
1,6
180 BH Ec (esp.: 0,75 mm)
180 BH sin revestir (esp.:
0,75 mm)
Laminado en caliente Laminado en frío
1,4
Los aceros Bake Hardening están poco aleados, por lo que tienen una buena aptitud para la soldadura por cualquier procedimiento.
ArcelorMittal puede proporcionarle la asistencia técnica necesaria para adaptar los parámetros de soldadura a cualquier otro producto de su
gama de aceros Bake Hardening.
Fatiga
La resistencia a la fatiga se puede caracterizar por el límite de resistencia (expresado en esfuerzo máximo).
6
σD A 5.10 ciclos (MPa)
180 BH sin revestir desp.
de cocción (esp.: 0,8 mm)
334
260 BH sin revestir desp.
de cocción (esp.: 1,2 mm)
Laminado en caliente Laminado en frío
384
6
Ejemplos de límites de resistencia a 5.10 ciclos medidos en tracción ondulada con una relación de carga de Rs = 0,1:
Curvas de Wöhler para aceros 180 BH y 260 BH tras un alargamiento del 2% y después de tratamiento térmico
ArcelorMittal cuenta con una base de datos completa que recoge el comportamiento a la fatiga de sus aceros de Bake Hardening.
© ArcelorMittal | Actualización: 08-01-2016
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