Efecto del silicio sobre el comportamiento metalúrgico y mecánico de la soldadura por resistencia de un acero TRIP

Abstract

High levels of pollution generated by CO2 emissions have led the automotive industry to get involved in the production of fuel-efficient vehicles. Among the main proposed solutions, net weight reduction of vehicles is a promising one. This purpose is properly achieved by the introduction of advanced high strength steels, particularly TRIP steels, whose combination of high strength and ductility allows to use thinner gauge sheets. However, their poor weldability limits its industrial application. In the present investigation, six advanced high-strength low alloy transformation induced plasticity (TRIP) steels with different alloying contents were studied in order to examine the influence of the chemical composition on the initial microstructures. Particularly on the retained austenite and non-metallic inclusions initial contents. Also to analyze the effect of those features on the electrical and thermal properties of all steels in order to correlate their influence over the resistance spot welding nuggets of the TRIP steels. Finally, to examine the impact of the welding process over the retained austenite descomposition and non-metallic inclusions development within the welded zones and the influence of these on the final mechanical properties of the spot welds. Base metals and spot welds microstructures were characterized by means of optical and scanning electron microscopy. Volume fractions of retained austenite of base metals were quantified by X-ray diffraction while X-ray micro diffraction (?SXRD) was used for the same purpose in the welded zones. Non-metallic inclusions characterization was assessed by using scanning electron microscopy and their contents in base metals and welded zones were assessed by means of the saturation magnetization technique.

Los altos niveles de contaminación generados por las emisiones de CO2 han llevado a la industria automotriz a involucrarse en la producción de vehículos de bajo consumo de combustible. Entre las principales soluciones propuestas, la reducción del peso neto de los vehículos es prometedora. Este objetivo se logra mediante el uso de aceros avanzados de alta resistencia, particularmente aceros TRIP, cuya combinación entre alta resistencia y ductilidad permite el uso de láminas de espesores delgados. Sin embargo, su baja soldabilidad limita su aplicación industrial. En el presente trabajo de investigación se estudiaron seis aceros avanzados de alta resistencia de plasticidad inducida por transformación (TRIP) con diferentes contenidos de aleación para examinar la influencia de la composición química sobre sus microestructuras iniciales, específicamente sobre sus contenidos de austenita retenida e inclusiones no metálicas y el efecto de ambas sobre las propiedades eléctricas y térmicas de cada acero, y así, correlacionar su influencia sobre las uniones mediante soldadura de puntos por resistencia de los aceros TRIP, y finalmente el impacto del proceso de soldadura sobre la descomposición de austenita retenida y formación de inclusiones no metálicas dentro del zonas de soldadura y la influencia de estas sobre las propiedades mecánicas finales de las uniones soldadas. Las microestructuras de los metales base y de las zonas de soldadura se caracterizaron por microscopía óptica y electrónica de barrido. La fracción volumétrica de austenita retenida en los metales base se cuantificó mediante difracción de rayos X, mientras que micro difracción de rayos X (?SXRD) se utilizó para el mismo propósito en las zonas de soldadura. La caracterización de inclusiones no metálicas se evaluó mediante microscopía electrónica de barrido y sus contenidos en los metales base y zonas de soldadura se evaluaron mediante la técnica de magnetización.