Conformado de metal en caliente por gas aplicado a aceros

X Congreso Nacional de Materiales (Donostia - San Sebastián, 18-20 Junio 2008)
CONFORMADO DE METAL EN CALIENTE POR GAS
APLICADO A ACEROS INOXIDABLES
G. Martos, J. Mª Castellanos, A. Bocardo, J. Contreras,D. Vallecillo, M. Guerra, R. Sánchez
ACERINOX, S.A. Apdo. 83, 11370 Los Barrios (Cádiz)
[email protected]
Los aceros inoxidables se conforman principalmente a temperatura ambiente para lo cual se
necesita maquinaria con alta o muy alta potencia debido a la alta resistencia de estas aleaciones.
Bajo condiciones estándar de fabricación, los tipos austeníticos solicitan más cargas de
deformación y mejores características de conformabilidad que los ferríticos. Por consiguiente, la
búsqueda de nuevos procesos que podrían disminuir los costes de inversión y operación y el
tamaño de las actuales instalaciones, ha sido siempre motivo de interés para los productores y
fabricantes de acero. Respecto a esto, Acerinox está participando en algunas investigaciones en
relación con la optimización de procesos de fabricación en términos de reducción de coste y
mejora de la conformabilidad. Uno de estas investigaciones es el proyecto RFS-CR-04034,
dirigido por LABEIN y en el que participan como socios IEHK, CSM, TNO, HGET y
ACERINOX.
El proyecto, finalizado en Septiembre de 2007, se dirige a un proceso reciente denominado
conformado de metal en caliente por gas (HMGF), en el cual el metal en chapa o tubo es
calentado por efecto Joule a alta temperatura y luego conformado con una corriente de aire
comprimido. En el mismo, Acerinox ha suministrado chapas de 1.5 mm y tubos de 45∅x1.5
mm de los aceros EN 1.4301 y EN 1.4512, valorando el efecto de la secuencia de calentamiento
en la estructura previa a la etapa de conformado y, además, la ductilidad en caliente. A
continuación, Acerinox ha llevado a cabo un programa de caracterización y evaluación del
acondicionamiento superficial de las piezas conformadas con expansión libre.
Los efectos de las variables de proceso, tales como velocidad de calentamiento, temperatura y
tiempo de mantenimiento, sobre probetas de chapa de ambos aceros fueron evaluados a partir de
ensayos llevados a cabo en la máquina Gleeble 1500D. La influencia de los parámetros ha sido
evaluada en términos de gradiente térmico longitudinal desarrollado sobre la probeta y de power
angle del transformador eléctrico. Finalmente, el efecto del proceso de calentamiento en la
ductilidad en caliente fue determinado cuantitativamente a través de los ensayos de tracción en
caliente.
El programa de caracterización incluyó barridos de espesor y dureza y examen microestructural
de las piezas conformadas. En general, el proceso de conformado en caliente con expansión
libre proporciona, para el acero ferrítico, más deformación y menos simetría en comparación
con su homólogo a temperatura ambiente. Para condiciones de proceso equivalentes el
austenítico logra mucha menos deformación que el ferrítico, cuya dureza final es similar o
ligeramente superior a la de la chapa de referencia.
El trabajo de investigación muestra que el inoxidable ferrítico 12 %Cr estudiado es bastante
apto para los procesos HMGF, y por consiguiente ha sido considerado como un acero de
referencia para nuevas mejoras del proceso.
Palabras clave: HMGF, conformado de chapa, aceros inoxidables.