CONFORMADO En este estudio se ha analizado en detalle el acero de ter- cera generación Fortiform 1050 de Arcelor Mittal y se ha generado el conocimiento necesario para el corte, aplanado y posterior estampación en frío de este tipo de aceros, cubriendo así toda la cadena de proceso de transformación de este tipo de chapas. Como resultado, se han desarrollado en pri- mer lugar herramientas para el cálculo de esfuerzos y energías de corte para el procesado de estos aceros. En segundo lugar, se han desarrollado modelos avanzados de simulación que han permitido el dimensionamiento óptimo de máquinas aplanado por rodillos. Por último, se han desarrollado modelos de material y fricción avanzados para la simulación numérica de la estampación en frío de estos aceros. 1. Estado del arte. Aceros de tercera generación Los aceros de alta resistencia de primera generación presentan límites de conformabilidad reducidos junto con una recuperación elástica elevada y por lo tanto han exigido rediseños de piezas hasta que su aplicabilidad en el chasis ha sido una realidad. Sin embargo, debido a la necesidad de aligerar todavía más el peso del vehículo y reducir su consumo, los aceristas desarrollaron los ace- ros de segunda generación. Estos aceros, a diferencia de la primera generación que se basaban en una matriz ferrítica, partieron de la hipótesis que consiguiendo estructuras austeníticas mediante el aumento del manganeso posibilitarían aumentar la resistencia de los aceros guardando su capacidad de alargamiento. Sin embargo, estos aceros han tenido un impacto reducido en el sector de la automoción ya que su coste de producción es elevado, principal- mente por los aleantes utilizados. Por todo ello los aceristas han trabajado en la última década en el desarrollo de aceros de tercera generación, que como se puede ver en la siguiente figura se colocan entre los aceros de primera y segunda generación, siempre teniendo como objetivo el coste final de la materia prima. Para llegar a los procesos actuales para la producción de los aceros de tercera generación todavía a nivel de estudio, se realizaron varias simulaciones usando un modelo compuesto (composite model) para conocer virtualmente el com- portamiento de diferentes microestructuras multifase [MAT06, MAT10b, MAT09, MIL69, FRO03, DAV78a, DAV78b]. Partiendo de estos conocimientos, y aunque se han estudiado varias vías para la obtención de los aceros de tercera generación, el proceso Quenching and Partitioning es el más utilizado para la fabricación de bobinas en estas calidades. Bao Steel, en 2010, presentó por primera vez el proceso pro- ductivo llamado Q&P, Quenching and Partitioning. El proceso comienza mediante un austenizado (temperatura AT) seguido de un enfriamiento controlado que baja hasta la temperatura entre Ms y Mf definida como QT, lo cual posibilita la obtención de frac- ciones controladas de martensita y austenita. Después de este enfriamiento, se emplea un tratamiento térmico cuyo objetivo es pasar parte del carbono de la martensita super- saturada a la austenita, lo cual aporta estabilidad a esta fase. Este tratamiento térmico se realiza en una etapa (1-step) o dos etapas (2-step) con una temperatura definida como PT, partitioning tem- perature y con un tiempo de exposición controlado, según las propiedades deseadas. Este proceso, ver figura 1, es utilizado para aceros laminados en frío de bajo espesor. Para los aceros laminados en caliente, no es posible el recalentamiento del formato o el mantenimiento de la temperatura después de un enfriamiento en agua. En estos materiales, el acero es enfriado rápidamente en agua hasta la tem- peratura QT y el proceso de partitioning se controla mediante la temperatura residual de la chapa una vez bobinada. Existen muy pocos trabajos donde se ha estudiado la procesabili- dad de estos aceros para la estampación de piezas de automoción. Por todo ello, el objetivo del estudio ha sido realizar una carac- terización avanzada del material Fortiform 1050 de tercera generación fabricado por Arcelor Mittal para posteriormente obtener reglas y modelos numéricos avanzados para el correcto diseño de máquinas de aplanado de bobinas, el cálculo de útiles de corte blanking de formatos y el diseño de troqueles de embutición para estos materiales. 2. Caracterización de material El material utilizado en este trabajo ha sido el acero de tercera generación de Arcelor Mittal llamado Fortiform 1050 con un espe- sor de 1,2 mm. El acero, según el acerista, puede sustituir a un acero Dual Phase DP780 lográndose de este modo un ahorro en peso del 20%. Por ello, en todo el trabajo se han comparado los resultados obtenidos con el nuevo acero frente al acero DP780, para así conocer cómo es su procesabilidad frente a un acero conocido industrialmente. Figura 1. a) Proceso Q&T para aceros laminados en frío y b) para aceros laminados en caliente de gran espesor [SPE11]. 11