Estudi de la Ductilitat en Calent d’un Acer Industrial C-Mn-Si

El projecte neix de la necessitat de conèixer els mecanismes que actuen en el procés de colada continua, per tal d’optimitzar i garantir la qualitat en els productes semielaborats que resulten del procés. El projecte, que està totalment vinculat amb la problemàtica industrial que apareix en les aceraries, pretén ser un estudi de les causes que donen lloc a la caiguda de la ductilitat en acers típics de construcció, que provoquen unes esquerdes transversals en el material. Les esquerdes poden penetrar fins a 5-8 mm per sota de la superfície del producte de colada continua i són esquerdes intergranulars, seguint els límits de gra de l’austenita primària. L’aparició d’aquestes esquerdes està estretament vinculada amb la composició química de l’acer. La caiguda de ductilitat es manifesta a temperatures compreses entre els 700-800ºC, temperatura en la que els productes semielaborats resultants de la colada continua són recollits i conduïts per unes guies cilíndriques. En aquesta etapa, els semielaborats, mitjançant un procés de desdoblat, estan sotmesos a tensions de compressió i de tracció, i és aquest últim mode de sol·licitació mecànica que pot fer créixer les esquerdes transversals. El semielaborat obtingut és adreçat des d’una posició vertical, direcció en la que surt del motlle de solidificació cap a una posició horitzontal i es manté pla en la resta de l’etapa, per tant, és en aquest punt on actuen les tensions, l’acer està sotmès a tracció en la cara superior del semielaborat i a compressió en la cara inferior. Per tal de reproduir les condicions industrials a escala de laboratori es realitzen assaigs de tracció i compressió en calent amb provetes del material que ha resultat ser defectuós en el procés industrial i es compara amb un acer fabricat al laboratori de similar composició, però lliure de residuals. S’avalua el seu comportament a fluència, l’efecte de les impureses, l’efecte de la temperatura d’assaig, l’efecte de la velocitat de deformació, etc. Totes aquestes variables influeixen en el comportament de l’acer, en la seva resistència mecànica i en la seva fractografia. La forta descohesió en el material, potenciada per els elements residuals presents en l’acer fa que el material es comporti completament diferent a tracció i a compressió. Les dendrites presents en el material eviten la unió en el material i, per tant, les propietats observades són sorprenents. El material industrial presenta un comportament millor a compressió que no pas l’acer net. Contràriament a tracció, s’observa el fenomen contrari, l’acer industrial presenta propietats mecàniques pitjors.