Procesado y caracterización de propiedades mecánicas de acero TWIP mediante técnicas pulvimetalúrgicas

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Twinning induced plasticity (TWIP) steels possess both, very high tensile strength and large elongation together with high formability and an outstanding high strain hardening. The unique combination of its distinctive features makes possible to reduce cross section of components providing as well enhanced impact energy absorption ability, which in turns make them attractive for its commercialization. Nevertheless, their complicated fabrication process has limited the widespread of their industrial production. In this thesis it has been explore whether TWIP steel production is feasible by means of four powder metallurgy processes, as alternative to conventional fabrication route because of the multiple issues presented along the fabrication process of these kind of steels. It has been obtained samples from the mixture of elemental and ferroalloy powders processed by conventional powder metallurgy and by mechanical alloying techniques. It has been obtained samples as well from prealloyed Fe-22Mn-0,4C-1,5Al-1,5Si atomized powder processed through mechanical milling technique and metal injection molding technology. Manufactured bulk samples have been evaluated to determine its consolidation degree. In order to validate obtaining a TWIP steel, chemical composition and X-ray diffraction analyses have been performed, as well as microstructural and mechanical characterization. Microstructural characterization has been carried out by optical microscopy, scanning electron microscopy and EBSD analyses, and the mechanical properties have been evaluated by microhardness and microtensile tests. In general, in the conventional powder metallurgy and mechanical alloying techniques it has been formed complex microstructures due to diffusion and oxidation issues. On the other hand, in the mechanical milling and metal injection molding techniques it has been developed the typical crystallographic phase and microstructure of TWIP steels. However, it has been observed that both, the mec
Los aceros de plasticidad inducida por maclaje, TWIP por sus siglas en inglés ("TWinning lnduced Plasticity'') combinan una extremadamente alta resistencia con alta ductilidad y formabilidad, y un excepcional endurecimiento por deformación. El conjunto único de sus características distintivas los hace muy interesantes para su comercialización, pues la potencial reducción de peso de un componente metálico se vuelve muy importante cuando se consideran los aceros de muy alta resistencia, y su capacidad de endurecimiento aumenta la energía absorbida por impacto. Sin embargo, la complejidad de su fabricación y procesamiento han limitado la expansión de su producción. En la presente tesis se ha estudiado la factibilidad de fabricación de piezas de acero con efecto TWIP mediante cuatro técnicas pulvimetalúrgicas, para ofrecer vías alternativas a la ruta de fabricación convencional dados los múltiples problemas que se presentan en la producción de este tipo de aceros. Se han obtenido piezas a partir de la mezcla de polvos elementales y de ferroaleaciones procesados mediante las técnicas de pulvimetalurgia convencional y de aleado mecánico. imismo, se han obtenido piezas a partir de un polvo prealeado de composición Fe-22Mn-0,4C-1,5Al-1,5Si obtenido por atomización y procesado a través de la técnica de molienda mecánica y de la tecnología de moldeo por inyección de metales. Se han evaluado las piezas obtenidas para determinar su grado de consolidación. Para validar la obtención de acero TWIP, se han realizado análisis de composición química, de difracción de rayos X y caracterización microestructural y mecánica. La caracterización microestructural se ha llevado a cabo mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y análisis EBSD, y se han evaluado las propiedades mecánicas mediante ensayos de microdureza y de microtracción . En general, en las técnicas de pulvimetalurgia convencional y de aleado mecánico se han formado microestructuras complejas debido a pr
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