El acero de doble fase -o acero DP- forma parte de una categoría conocida como aceros avanzados de alta resistencia (AHSS). Según World Auto Steel, una división de la Asociación Mundial del Acero, los AHSS son el resultado de una cuidadosa selección de propiedades químicas que se calientan y enfrían mediante procesos controlados con precisión. El resultado es un material ligero y asequible, pero capaz de cumplir estrictas normas de seguridad, emisiones y rendimiento. El acero DP, en particular, es conocido por su capacidad para absorber choques de gran energía. Siga leyendo para saber más sobre este útil componente de la fabricación moderna de automóviles.
El acero DP contiene una mezcla de ferrita y martensita. El término "doble fase" hace referencia a las dos fases en las que se procesan la ferrita y la martensita para conseguir determinadas características. La fase de ferrita, con su contenido mayoritariamente de hierro puro, aporta ductilidad, mientras que la fase de martensita crea una elevada resistencia a la tracción. Juntos, estos elementos proporcionan una amplia gama de resistencia y ductilidad en todos los tipos de acero DP.
Los aceros DP están aleados por los siguientes elementos:
| Elemento | Gama |
| Carbono (C) | 0.06%-0.20% |
| Manganeso (Mn) | 1.5%-3.0% |
| Silicio (Si) | 0.15% |
| Cromo (Cr) | 0,5% o menos |
| Molibdeno (Mo) | 0.2%-0.4% |
Otros elementos de microaleación, como el níquel (Ni), el vanadio (V) o el niobio (Nb), pueden utilizarse para crear determinadas microestructuras. El niobio, por ejemplo, ha demostrado su eficacia para aumentar la ventana de procesamiento de los aceros DP bajos en carbono, resolviendo así problemas de conformabilidad y soldabilidad en determinadas situaciones.
El acero DP es conocido por su combinación de alta resistencia y buena conformabilidad. El valor n, una medida del alto endurecimiento inicial por deformación, es un buen indicador del nivel de conformabilidad de un metal. Los valores n más altos del acero DP indican una mayor capacidad de endurecimiento por deformación y la capacidad de distribuir la deformación en un producto acabado.
Entre los aceros de alta resistencia, los aceros DP se caracterizan por una elevada resistencia a la tracción (TS). Los niveles de TS más comunes para los aceros DP son 600, 800 y 1.000 MPa. Tras endurecerse durante el conformado, los aceros DP también pueden endurecerse al horno, lo que aumenta su límite elástico (YS). Por ejemplo, una chapa con un YS de 350 MPa podría aumentar su YS a más de 500 MPa tanto con el endurecimiento por deformación como con el endurecimiento al horno.
En los aceros DP, el carbono y otros elementos de aleación se equilibran cuidadosamente para producir propiedades mecánicas únicas, incluida la capacidad de soldadura por puntos de resistencia. La trabajabilidad y soldabilidad varían en función del equilibrio de los elementos. Cuando se sueldan a sí mismos los aceros de mayor resistencia (DP 700/1000 y superiores), la soldabilidad por puntos puede requerir ajustes en las prácticas de soldadura.
Los aceros de resistencia avanzada, como el acero DP, han ganado popularidad en la fabricación de automóviles por su capacidad para reducir el peso del vehículo y mejorar el ahorro de combustible.
En comparación con los aceros convencionales de alta resistencia y baja aleación, los aceros DP ofrecen una mayor resistencia sin reducir la conformabilidad y pueden utilizarse para cumplir los mismos requisitos de diseño que los metales más pesados.
También se sabe que los aceros DP son capaces de absorber grandes cantidades de energía, lo que resulta muy beneficioso en situaciones de choque. Estas características, combinadas con un bajo coste de producción, hacen que los aceros DP sean muy deseables para aplicaciones de automoción.
El acero DP ha sido reconocido como muy eficaz para aplicaciones de paneles exteriores de carrocería debido a su conformabilidad y atributos de rendimiento.
Otra ventaja para la industria del automóvil es la resistencia a las abolladuras. La resistencia a las abolladuras ofrece la oportunidad de mejorar la satisfacción del cliente, reducir las reclamaciones de garantía y reducir los daños en fábrica. Una alta proporción de la insatisfacción de los clientes con la construcción de un coche se atribuye a las abolladuras y golpes. Esta insatisfacción puede conducir a la pérdida de futuros negocios. Por lo tanto, el uso de acero DP puede resultar estratégicamente beneficioso para los fabricantes de automóviles.
Los aceros DP son muy adecuados para piezas de automóviles destinadas a absorber mucha energía durante un impacto. Los aceros DP se utilizan a menudo en las siguientes aplicaciones automovilísticas:
| Grado | Aplicaciones |
| DP 300/500 (C) | Exterior del techo, exterior de las puertas, exterior del lateral de la carrocería, bandeja portaobjetos, panel del suelo |
| DP 350/600 | Panel del suelo, exterior del capó, exterior del lateral de la carrocería, capó, guardabarros, refuerzos del suelo |
| DP 500/800 | Interior del lateral de la carrocería, interior del cuarto de panel, raíles traseros, refuerzos de los amortiguadores traseros |
| DP 600/980 | Componentes de la jaula de seguridad (pilar B, túnel del panel del suelo, cuna del motor, bandeja del paquete del subchasis delantero, escopeta, asiento) |
| DP 700/1000 | Raíles de techo |
| DP 800/1180 | Pilar B superior |
En conclusión, estos aceros ofrecen una excelente conformabilidad y elevados comportamientos de endurecimiento por deformación y por cocción. Estas características permiten a los diseñadores de automóviles reducir sustancialmente el calibre y el peso de los paneles exteriores manteniendo o mejorando la resistencia a las abolladuras. Al mismo tiempo, pueden evitar la sustitución de materiales más costosos y de menor densidad y prevenir la intrusión en el habitáculo durante una colisión. Permiten la aplicación de aceros de alto límite elástico a componentes de jaulas de seguridad demasiado complejos de conformar con otros aceros.
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