El alto costo de producción afecta la competitividad del producto de la fábrica de acero, para la producción de barras de acero de alta resistencia, existe una solución viable para reducir el costo de la aleación al emplear Ti en reemplazo de N-V para la microaleación.
El efecto fortalecedor del niobio sobre el acero se basa principalmente en el fortalecimiento del grano fino y el fortalecimiento por difusión. El niobio añadido al acero como microaleante no altera su estructura, sino que se combina con el carbono y el nitrógeno presentes en el acero para formar carburos y nitruros de carbono estables, modificando así su microestructura y logrando una distribución difusa de carburos y nitruros de carbono mediante la precipitación y el control de la velocidad de enfriamiento, lo que produce un acero con una cristalización fina.
Añadir Nb al acero tiene tres desventajas:
1) La alta velocidad de estirado del acero en la zona frágil de alta temperatura durante la solidificación es propensa al agrietamiento transversal en la superficie de la palanquilla de colada continua;
2) La inestabilidad de los carbonitruros generados conduce a que no exista plataforma de fluencia para el acero;
3) El alto costo de la aleación de Nb utilizada para garantizar que el acero alcance un cierto límite elástico. El uso de la aleación N-V puede resolver eficazmente estos problemas, pero su costo es relativamente alto.
Al microalearse con Ti y otros elementos de tierras raras en lugar de Nb y N-V en la palanquilla de colada continua, hay una gran cantidad de fases de precipitación fina difusa dentro del acero que contiene titanio, y el fortalecimiento de la precipitación se logra mediante el TiN fino difuso que obstruye el movimiento de dislocación, y el fortalecimiento del grano fino se logra mediante el TiN que obstruye el crecimiento del grano de austenita en el proceso de calentamiento y mantenimiento e inhibe la recristalización de la austenita en el proceso de laminación.
Esta solución puede resolver el problema del agrietamiento superficial de las palanquillas de colada continua en la zona frágil de alta temperatura bajo condiciones de trefilado a alta velocidad de acero de baja aleación, mejorar la resistencia y tenacidad de las barras de acero y optimizar los costos, garantizando un rendimiento estable de las barras de acero sísmicas. El procesamiento de Ti y otros elementos de tierras raras en alambre tubular y su adición al acero mediante un alimentador de alambre para microalearlos en relación con el Nb o el N-V puede reducir el costo de la aleación.
