Production and characterization of dual-phase steels from an AISI 8620 steel with high Mn content

Producción y caracterización de aceros de fase dual a partir de un acero AISI 8620 con al alto contenido de Mn

Dual phase steels are materials whose microstructure is composed of a ferrite matrix with martensite islands. Ferrite provides excellent ductility, while martensite increases the strength of steel, this provides a special appeal in the automotive industry. The main objective of this research is to obtain dual phase steels from AISI 8620 steel with a high Mn content, performing heat treatments in the intercritical range to obtain martensite percentages of 27, 33, 41, and 48%, respectively. Microstructural characterization is performed using optical microscopy and scanning electron microscopy techniques, the mechanical characterization is carried out using hardness, tension and charpy impact tests. The highest mechanical resistance is achieved in steel with 41% martensite phase, while the highest ductility is given for the material with 27% martensite, a fractographic analysis of all materials allowed to determine that the type of fracture presented is ductile. When the martensite fraction increases, the impact energy exhibits a decreasing behavior, while the hardness behaves in an increasing way.

Los aceros de fase dual son materiales cuya microestructura está compuesta de una matriz ferrítica con islas de martensita. La ferrita provee una excelente ductilidad, mientras que la martensita incrementa la resistencia del acero, lo cual es un especial atractivo en la industria automovilística. El principal objetivo de esta investigación es obtener aceros de fase dual a partir de un acero AISI 8620 con alto contenido de Mn, a partir de tratamientos térmicos en el intervalo intercrítico para obtener porcentajes aproximados de martensita de 27, 33, 41 y 48%. La caracterización microestructural es llevada a cabo mediante microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. La caracterización mecánica es realizada por medio de ensayos de dureza, tensión e impacto charpy. La mayor resistencia mecánica se consiguió en el acero con 27% de martensita. El análisis fractográfico de todos los materiales permitió determinar que el tipo de fractura presentada es dúctil. Cuando la fracción de martensita incrementa, la energía de impacto exhibe un comportamiento decreciente, mientras que la dureza se comporta de forma creciente.