Mecanismos de deformación en aceros inoxidables austeníticos metaestables

La deformación plástica puede inducir a la transformación de la austenita a martensita en los aceros inoxidables austeníticos metaestables. Para analizar este hecho, el inoxidable austenítico metaestable grado AISI 301 LN fue estudiado en dos condiciones diferentes: recocido y laminado en frío. En el primer caso, el acero era completamente austenítico, mientras que después de la laminación presentaba un importante porcentaje de α’-martensita. Se evaluó el cambio de fase cuando el acero es sometido a ensayos monotónicos y cíclicos, así como cuando ha sido modificada la superficie mediante el granallado o se han realizado tratamientos térmicos de reversión. Se utilizaron diferentes técnicas de caracterización microestructural para detectar y cuantificar la martensita, como microscopía óptica, difracción de rayos-X (DRX) y difracción de electrones retrodispersados (EBSD); como también de caracterización mecánica para evaluar el comportamiento de los aceros, trabajo esencial de fractura (TEF), conformabilidad, fatiga de alto número de ciclos (HCF) y nanoindentación. Los resultados mostraron un incremento en la resistencia mecánica del acero laminado en comparación al acero recocido; este hecho está relacionado con la presencia de martensita originada por la laminación. Sin embargo, en términos de deformación y endurecimiento el acero recocido presenta un mejor desempeño como consecuencia del elevado porcentaje de fase austenítica. Así mismo, revertir la martensita de laminación a austenita y refinar la austenita presente permite obtener un acero con una propiedades mecánicas similares a cuando esta en la condición laminado.

Plastic deformation can induce the austenite transformation to martensite in metastable austenitic stainless steels. To analyze this issue, a metastable austenitic stainless steel grade AISI 301 LN was studied in two different conditions, i.e. annealed and cold rolled. In the first case, the steel was fully austenitic, whereas after cold rolling a significant proportion of α’-martensite was present. The phase change was evaluated when the steel is subjected to monotonic and cyclic tests, and when shot-peening has modified the surface or thermal treatments by martensitic reversion.Several microstructural characterization techniques, including optical microscopy, X-ray diffraction and electron back scattered diffraction (EBSD), were used to detect and quantify the martensite as well as to evaluate the behaviour of steels, essential work fracture (TEF), formability, high cycle fatigue (HCF) and nanoindentation. The results showed an increase in the mechanical strength of cold rolled steel compared to annealed ones, This fact is related with the presence of martensite originated by cold rolling. However, in terms of deformation and hardening the annealed condition has improved performance due to the high percentage of austenite phase. Also, the α’ →γR reversion from cold rolling martensite and development of fine grain structure allows allows to obtain a steel with a similar mechanical properties when in the rolled condition.