MX2014000117A

MX2014000117A - Chapa de acero laminada en frio.

Info

Publication number: MX2014000117A
Application number: MX2014000117A
Authority: MX
Inventors: Hagajun; Takuya Nishio; Masayuki Wakita; Yasuaki Tanaka; Toshiro Tomida; Norio Imai
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-07-09
Also published as: CN103781932A; KR20140030335A; CA2841061A1; EP2730672A1; CA2841061C; EP2730672B1; EP2730672A4; US20140241933A1; BR112014000063A2; PL2730672T3; IN2014DN00268A; RU2014104025A; ES2665318T3; US9523139B2; WO2013005618A1; MX356410B; RU2560479C1; CN103781932B; KR101597058B1

Abstract

Esta chapa de acero laminada en frío de alta resistencia a la tracción, la cual tiene propiedades de laminación superiores, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento y tiene una resistencia a la tracción de al menos 780 MPa, tiene: una composición química que contiene, en % en masa, 0.020 - 0.30% excluyendo C, más de 0.10% y no más de 3.00% de Si, y más de 1.00% y no más de 3.50% de Mn; y una estructura metálica de la cual la fase principal es una fase formada por una transformación a baja temperatura, y la segunda fase contiene austenita residual. La austenita residual tiene una relación en volumen con respecto a la estructura total de 4.0 - 25.0% exclusiva y un tamaño de grano promedio de menos de 0.80 µm y de la austenita residual, la densidad numérica de los granos de austenita residual que tienen un tamaño de grano de al menos 1.2 pm no es mayor de 3.0 x 10-2 granos/µm2.

Description

CHAPA DE ACERO LAMINADA EN FRIO CAMPO TECNICO La invención se relaciona con una chapa de acero laminada en frío. De manera más particular se relaciona con una chapa de acero laminada en frió, de alta resistencia que es excelente en ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y propiedades de rebordeo por estiramiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION En aquellos dias cuando el campo de la tecnología industrial estaba altamente fraccionado, un material usado en cada campo de la tecnología era requerido que proporcionara desempeño especial y superior. Por ejemplo, para una chapa de acero laminada en frío que fuese formada por prensado y puesta en uso, se habría requerido una capacidad de formación más excelente con la diversificación de las formas de prensa. Además, puesto que habría requerido una alta resistencia, habría sido estudiado el uso de una chapa de acero laminada en frío de alta resistencia. En particular, en lo concerniente a una chapa de acero automotriz, para reducir el peso de la carrocería del vehículo y por lo tanto para mejorar la economía del combustible desde la perspectiva de los ambientes globales, la demanda de una chapa de acero laminada en frío de alta resistencia, delgada, que tenga una alta capacidad de formación se habría incrementado notablemente. En la formación por prensado, puesto que el espesor de la chapa de acero usada es más pequeño, es probable que ocurran fisuras y ondulaciones. Por lo tanto, se requiere una chapa de acero excelente en ductilidad y con propiedades de rebordeo por estiramiento mejores. Sin embargo, las características de capacidad de formación por prensado y el alto reforzamiento de la chapa de acero son contrarias entre sí y por lo tanto, es difícil satisfacer esas características al mismo tiempo.

Hasta ahora, como un método para mejorar la capacidad de formación por prensado de una chapa de acero laminada en frío, de alta resistencia, han sido propuestas muchas técnicas relacionadas con el refuerzo de la microestructura de grano. Por ejemplo, el Documento de Patente 1 describe un método para producir una chapa de acero laminada en frío, de alta resistencia de grano muy fino que es sometida a laminación a un estiramiento total del 80% o mayor en una región de temperatura en la vecindad del punto Ar3 en el proceso de laminación. El Documento de Patente 2 describe un método para producir un acero ferrítico ultrafino que es sometido a laminación continua a un estiramiento del 40% o mayor en el proceso de laminación.

Mediante esas técnicas, el equilibrio entre la resistencia y ductilidad en la chapa de acero laminada en caliente mejora. Sin embargo, los documentos de Patente descritos anteriormente no describen del todo un método para fabricar una chapa de acero laminada en frío de grano fino para mejorar la capacidad de formación por prensado. De acuerdo con un estudio efectuado por los inventores de la presente, si la laminación en frió y recocido son efectuados sobre la chapa de acero laminada en frió de grano fino obtenida por laminación de alta reducción, es probable que los granos de cristal aumenten de tamaño, y sea difícil obtener una chapa de acero laminada en frío con capacidad de formación por prensado excelente. En particular, en la fabricación de una chapa de acero laminada en frío de fase compleja que contenga un producto de transformación a baja temperatura o austenita retenida en la estructura, que deba ser recocida en la región de alta temperatura del punto Aci o mayor, el aumento del tamaño de los granos de cristal al momento del recocido es notable, y la ventaja de la chapa de acero laminada en frío de fase compleja a la que la ductilidad es excelente no puede ser disfrutada.

El Documento de Patente 3 describe un documento para producir una chapa de acero laminada en caliente que tiene granos ultrafinos, un método en el cual, la laminación en la región de recristalización dinámica es efectuada con un paso de laminación de cinco o más etapas. Sin embargo, la disminución de la temperatura en la laminación en caliente debe disminuir de manera extrema, y es difícil llevar a cabo este método en un equipo de laminación en caliente general. También, aunque el Documento de Patente 3 describe un ejemplo en el cual la laminación en frió y recocido son efectuados después de la laminación en caliente, el equilibro entre la resistencia a la tracción y la capacidad de expansión de orificios (propiedades de rebordeo por estiramiento) es pobre, y la capacidad de formación por prensado es insuficiente .

Con relación a la chapa de acero laminada en frió que tiene una estructura fina, el Documento de Patente 4 describe una chapa de acero laminada en frió de alta resistencia, automotriz, excelente en la resistencia a las colisiones y capacidad de formación, en la cual la austenita retenida que tiene un tamaño de grano de cristal promedio de 5 µp? o menor se dispersa en la ferrita que tiene un tamaño de grano de cristal promedio de 10 µp? o menor. La chapa de acero que contiene la austenita retenida en la estructura exhibe un gran alargamiento debido a la plasticidad inducida por transformación (TRIP) producida por la transformación de la austenita martensita en el trabajo; sin embargo, la capacidad de expansión de orificios mejora por la formación de martensita dura. Para la chapa de acero laminada en frió descrita en el Documento de Patente 4, se supone que la ductilidad y capacidad de expansión de orificios mejoran haciendo la ferrita y austenita retenida finas. Sin embargo, la relación de expansión de orificios limitantes es algo más de 1.5 y es difícil decir que se proporciona una capacidad de formación por prensado suficiente. También, para mejorar el coeficiente endurecimiento por medios mecánicos y para mejorar la resistencia a las colisiones, es necesario que la fase principal sea de ferrita suave y es difícil obtener una resistencia alta.

El Documento de Patente 5 describe una chapa de acero de alta resistencia excelente en alargamiento y propiedades de rebordeo por estiramiento, en la cual la fase secundaria que consiste de austenita y/o martensita retenida, se dispersa finamente dentro de los granos de cristal. Sin embargo, para hacer que la fase secundaria sea fina, hasta un tamaño nano y para dispersar esta dentro de los granos de cristal, es necesario contener elementos caros como Cu y Ni en grandes cantidades y efectuar el tratamiento en solución a alta temperatura durante un periodo de tiempo prolongado, para que el aumento en el costo de producción y la disminución en la productividad sean notables.

El Documento de Patente 6 describe una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente, de alta resistencia, excelente en ductilidad, propiedades de rebordeo por estiramiento, y propiedad de resistencia a la fatiga, en la cual la austenita retenida y el producto de la transformación a baja temperatura se dispersen en la ferrita y la martensita templada tenga un tamaño de grano de cristal promedio de 10 m o menos. La martensita templada es una fase que es efectiva para mejorar las propiedades de rebordeo por estiramiento y la propiedad de resistencia a la fatiga, y se supone que si es efectuado el refinamiento del grano de la martensita templada, esas propiedades mejoran aún más. Sin embargo, para obtener una estructura metalúrgica que tenga martensita templada y austenita retenida, son necesarios un recocido primario para formar martensita y un recocido secundario para templar la martensita y además obtener austenita retenida, de modo que la productividad mejore de manera significativa.

El Documento de Patente 7 describe un método para producir una chapa de acero laminada en frió en la cual la austenita retenida se disperse en la ferrita fina, método en el cual, la chapa de acero es enfriada rápidamente a una temperatura de 720 °C o menor inmediatamente después de ser laminada en caliente, y es mantenida en un intervalo de temperatura de 600 a 720 °C durante dos segundos o más, y la chapa de acero laminada en caliente obtenida es sometida a laminación en frió y recocido.

Lista de Citas Documento de Patente Documento de Patente 1: JP 58-123823 Al Documento de Patente 2: JP 59-229413 Al Documento de Patente 3 JP 11-152544 Al Documento de Patente 4 JP 11-61326 Al Documento de Patente 5 JP 2005-179703 Al Documento de Patente 6 JP 2001-192768 Al Documento de Patente 7 O2007/15541 Al BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La técnica descrita anteriormente en el Documento de Patente 7 es excelente dado que una chapa de acero laminada en frío en la cual se forma una estructura de grano fino y la capacidad de trabajo y estabilidad térmica son mejoradas, puede ser obtenida por un proceso en el cual después de que ha finalizado la laminación en caliente, el esfuerzo por trabajo acumulado en la austenita no es liberado, y la transformación de la ferrita se lleva a cabo con el esfuerzo de trabajo que está siendo usado como una fuerza conductora.

Sin embargo, debido a la necesidad de desempeño mayor en años recientes, una chapa de acero laminada en frió provista con una alta resistencia, buena ductilidad, excelentes propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y excelentes propiedades de rebordeo por estiramiento al mismo tiempo se ha vuelto una demanda.

La invención ha sido realizada para satisfacer esa demanda. Específicamente, un objetivo de la invención es proporcionar una chapa de acero laminada en frío de alta resistencia que tenga una excelente ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento, en la cual la resistencia a la tracción es de 780 MPa o mayor.

Los inventores de la presente llevaron a cabo exámenes detallado de la influencia de la composición química y condiciones de fabricación ejercidas sobre las propiedades mecánicas de una chapa de acero laminada en frío de alta resistencia. En esta descripción, el símbolo "%" que indica el contenido de cada elemento en la composición química del acero significa por ciento en masa.

Una serie de aceros de muestra tuvo una composición química consistente, en por ciento en masa, de C: más de 0.020 % y menos de 0.30 %, Si: más de 0.10 % y 3.00 % o menos, Mn: más de 1.00 % y 3.50 % o menos, P: 0.10 % o menos, S: 0.010 % o menos, sol. Al: 2.00 % o menos, y N: 0.010 % o menos .

Una placa o lingote que tenía la composición química descrita anteriormente fue calentada a 1200 °C, y posteriormente fue laminada en caliente hasta tener un espesor de 2.0 mm en varios patrones de reducción por laminación en el intervalo de temperatura del punto Ar3 o mayor .

Después de ser laminadas en caliente, las chapas de acero fueron enfriadas a la región de temperatura de 720 °C o menos bajo varias condiciones de laminación. Después de ser enfriadas con aire durante 5 a 10 segundos, las chapas de acero fueron enfriadas a varias temperaturas a una tasa de enfriamiento de 90 °C/s o menos. Esta temperatura de enfriamiento fue usada como la temperatura de bobinado después de que las chapas de acero habían sido cargadas en el horno de calentamiento eléctrico mantenidas a la misma temperatura y habían sido mantenidas durante 30 minutos, las chapas de acero fueron enfriadas en horno a una tasa de enfriamiento de 20 °C/h, por lo que se simuló el enfriamiento gradual después del bobinado. Las chapas de acero laminadas en caliente así obtenidas fueron sometidas a decapado y laminación en frío a un estiramiento del 50 % hasta tener un espesor de 1.0 mm. Usando un simulador de recocido continuo, las chapas de acero laminadas en frío obtenidas fueron calentadas a varias temperaturas y mantenidas durante 95 segundos, y posteriormente enfriadas para obtener las chapas de acero recocidas.

De cada chapa de acero laminada en caliente y chapa de acero recocida, se tomó una muestra de espécimen de prueba para la observación de la microestructura. Usando un microscopio óptico y un microscopio electrónico de barrido (SEM) equipado con un analizador del patrón de difracción de retrodifracción electrónica (EBSP) , guía de rayos x (XRD) fue observada la estructura a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero, y usando un aparato de difractometría de rayos x (XRD) , fue medida la fracción en volumen de la austenita retenida a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero recocida. También, de la chapa de acero recocida, se tomó una muestra de espécimen de prueba de tracción a lo largo de la dirección perpendicular a la dirección de laminación. Usando este espécimen de prueba de tracción, se llevó a cabo una prueba de tracción, por lo que fue evaluada la ductilidad por el alargamiento total, y las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos fueron evaluadas por el coeficiente de endurecimiento por medios mecánicos (valor de n) en el intervalo de esfuerzo o deformación de 5 a 10 %. Además, de la chapa de acero recocida, se tomó una muestra de espécimen de prueba con una expansión de orificio de 100 mm cuadrados, usando este espécimen de prueba, se efectuó una prueba de expansión de orificio, por lo que se evaluaron las propiedades de rebordeo por estiramiento. En la prueba de expansión de orificio, se formó un orificio por perforación de 10 mm de diámetro con una separación de 12.5 %, el orificio perforado fue expandido usando un punzón de forma cónica que tenía un ángulo superior frontal de 60°, y se midió la relación de expansión (relación de expansión de orificio limitante) del orificio al momento cuando se generó la fisura que penetra el espesor de la chapa .

Como resultado de esas pruebas preliminares, se obtuvieron los descubrimientos descritos en los siguientes puntos (A) hasta (H) .

(A) Si la chapa de acero laminada en frió, la cual es producida a través del llamado proceso de enfriamiento rápido inmediato donde es efectuado un enfriamiento rápido enfriando con agua inmediatamente después de la laminación en caliente, específicamente, la chapa de acero laminada en caliente es producida de tal manera que el acero se enfríe rápidamente a la región de temperatura de 720 °C o menos dentro de 0.40 segundos después de la conclusión del laminado en caliente, es laminada en frío y recocida, la ductilidad y propiedades de rebordeo por estiramiento de la chapa de acero recocida mejoran con el aumento de la temperatura de recocido. Sin embargo, si la temperatura de recocido es demasiado alta, los grados de austenita aumentan de volumen o engrosan, y la ductilidad y propiedades de rebordeo por estiramiento de la chapa de acero recocida pueden deteriorarse abruptamente.

(B) El incremento en la reducción por laminación final en la laminación en frío restringe el engrosamiento o aumento de volumen de los granos de austenita que puede ocurrir durante el recocido a una alta temperatura después de la laminación en frió. Las razones de esto no están claras, pero se asume que resultan del hecho de que: (a) a medida que la reducción por laminación final se incrementa más, la fracción de ferrita en la estructura de la chapa de acero laminada en caliente se incrementa más, y el refinamiento de la ferrita se ve más alentado también; (b) a medida que la reducción por laminación final se incrementa más, el producto grueso de la transformación a baja temperatura en la estructura de la chapa de acero laminada en caliente disminuye más; (c) los limites del grano de ferrita funcionan como sitios de nucleación en la transformación de la ferrita a austenita durante el recocido, y de este modo, puesto que existen más granos de ferrita refinados, se incrementa más la velocidad de nucleación, de modo que la austenita se vuelve más refinada; y (d) un producto grueso de la transformación a baja temperatura vuelve gruesos los granos de austenita durante el recocido.

(C) Si la temperatura de bobinado se incrementa en un proceso de bobinado después de un enfriamiento rápido inmediatamente después de la laminación, puede ocurrir un aumento de volumen o engrosamiento de los granos de austenita durante el recocido a una alta temperatura después de ser refrenada la laminación en frió. Las razones de esto no están claras, pero se supone que resultan del hecho de que: (a) la chapa de acero laminada en caliente es refinada debido al rápido enfriamiento inmediatamente después de la laminación, y de este modo el incremento en la temperatura de bobinado incrementa significativamente la cantidad de precipitación de carburo de hierro en la chapa de acero laminada en caliente; (b) el carburo de hierro funciona como un sitio de nucleación en la transformación de ferrita a austenita durante el recocido, y de este modo cuando la cantidad de precipitación de carburo de hierro se incrementa más, la velocidad de nucleación se incrementa más, para refinar por lo tanto la austenita; y (c) el carburo de hierro no disuelto suprime el crecimiento de los granos de austenita, lo cual da como resultado el refinamiento de la austenita.

(D) A medida que el contenido de Si se vuelve mayor en el acero, el efecto de prevención del engrosamiento de los granos de austenita se vuelve más fuerte. La razón de esto no está clara, pero se asume que resulta del hecho de que: (a) un incremento en el contenido de Si causa el refinamiento del carburo de hierro, el cual incrementa su densidad numérica; (b) en consecuencia, la velocidad de nucleación en la transformación de ferrita a austenita se incrementa aún más; y (c) el incremento en el carburo de hierro no disuelto suprime aún más el crecimiento de los granos de austenita, lo cual alienta un mayor refinamiento de la austenita.

(E) Remojando el acero a una alta temperatura, refrenando a la vez el engrosamiento de los granos de austenita y entonces enfriando este, es posible obtener una estructura metalúrgica cuya fase principal sea un producto de transformación a baja temperatura refinado, y cuya fase refinada contenga austenita retenida refinada, y también contenga ferrita poligonal refinada en algunos casos.

La Figura 1 es una gráfica que muestra el resultado del examen de la distribución del tamaño de grano de la austenita retenida en una chapa de acero recocida obtenida por laminación en caliente bajo las condiciones de la reducción por laminación final de 42 % en el porcentaje de disminución del espesor, de la temperatura de laminación final de 900 °C, la temperatura de interrupción del enfriamiento rápido de 660 °C, y el tiempo de 0.16 segundos a partir de la conclusión de la laminación o la interrupción del enfriamiento rápido, y la temperatura de bobinado de 520 °C, seguido por un recocido a una temperatura de remojo de 850 °C. La Figura 2 es una gráfica que muestra el resultado del examen de la distribución de tamaño de grano de la austenita retenida en una chapa de acero recocida obtenida por laminación en caliente de una placa o lingote que tiene la misma composición química usando un método común sin el proceso de enfriamiento rápido inmediato, y por laminación en frío y recocido de la chapa de acero laminada en caliente. De la comparación de la Figura 1 y la Figura 2, puede observarse que, para la chapa de acero recocida producida a través de un proceso de enfriamiento rápido inmediato apropiado (Figura 1), la formación de granos de austenita gruesos que tienen un tamaño de grano de 1.2 µp? o más es refrenada, y la austenita retenida se dispersa finamente.

(F) La supresión de la generación de granos de austenita retenidos gruesos cuyo tamaño de grano es de 1.2 um o más mejora las propiedades de rebordeo por estiramiento de la chapa de acero cuya fase principal es un producto de transformación a baja temperatura.

La Figura 3 es una gráfica que muestra una relación entre TS1'7 x ? y la densidad numérica (NR) de austenita gruesa retenida cuyo tamaño de grano es de 1.2 µp? o más. TS denota una resistencia a la tracción, ? denota una relación de expansión de orificio limitante, y TS1-7 x ? denota un coeficiente de evaluación de la capacidad de expansión de orificio basada en el equilibrio entre la resistencia y la relación de expansión de orificio limitante. Como se muestra en esta Figura, debe comprenderse que TS1'7 x ? y NR tiene una correlación, y a medida que NR se vuelve más pequeña, la capacidad de expansión de orificio mejora aún más. La razón de esto no está clara, pero se asume que resulta del hecho de que: (a) la austenita retenida cambia a martensita dura a través del trabajo, y si los granos de austenita retenidos son gruesos, los granos de martensita también se vuelven gruesos, y la concentración de esfuerzo se incrementa, lo cual produce fácilmente huecos en una interfaz con una fase mezclada, dando como resultado el inicio de trituración; y (b) los granos de austenita retenidos gruesos se convierten en martensita en una etapa inicial del trabajo, y de este modo inicia más fácilmente la fisuración de lo que lo hacen los granos de austenita retenidos refinados.

(G) A medida que la temperatura de recocido se incrementa, la fracción de producto de transformación a baja temperatura se incrementa aún más, de modo que las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos tienden a deteriorarse; sin embargo, es posible evitar el deterioro de las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos en la chapa de acero cuya fase principal sea el producto de la transformación a baja temperatura suprimiendo la generación de granos gruesos de austenita retenidos que tengan un tamaño de grano de 1.2 i o más.

La Figura 4 es una gráfica que muestra una relación entre TS x valor de n y NR. TS x valor de n es un coeficiente para evaluar las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos sobre la base del equilibrio entre la resistencia y el coeficiente de endurecimiento por medios mecánicos. Como se muestra en esta Figura, debe comprenderse que TS x valor de n tiene una correlación con NR, y a medida que NR se vuelve más pequeña, las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos mejoran aún más. La razón de esto no está clara, pero se asume que resulta del hecho de que: (a) los granos gruesos de austenita retenidos se convierten en martensita en una etapa inicial del trabajo donde el esfuerzo es menor del 5%, y de este modo difícilmente contribuyen al incremento en el valor de n dentro del intervalo de esfuerzo del 5 al 10%; (b) suprimiendo la generación de granos gruesos de austenita retenidos, los granos refinados de austenita retenidos se convierten en martensita en un intervalo de alto esfuerzo de 5% o aún mayor.

(H) A medida que los granos que tienen una estructura bcc (cúbica y centrada en el cuerpo) y granos que tienen una estructura bct (tetragonal centrada en el cuerpo) (dos tipos de esos granos también son referidos colectivamente como "granos bcc", aquí posteriormente) , los cuales están rodeados por limites de grano cuyo ángulo de desorientación es de 15° o más, tienen tamaños de grano promedio más pequeños, la ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y propiedades de rebordeo por estiramiento de la chapa de acero que tienen una estructura metalúrgica cuya base principal es el producto de la transformación a baja temperatura, y cuya fase secundaria contiene austenita retenida mejora. La razón de esto no está clara, pero se asume que resulta del hecho de que: (a) el arreglo de la austenita retenida se vuelve el más preferido debido al refinamiento de los granos bcc; y (b) la propagación de fisuras es suprimida por el refinamiento de los granos bcc.

Sobre la base de los resultados anteriores, se ha encontrado que el acero que contiene cierta cantidad o más de Si es laminado en caliente con una reducción por laminación final mayor, y posteriormente es sometido a un enfriamiento rápido inmediatamente después de la laminación, el acero se encuentra en un estado modulado a alta temperatura, y es sometido a laminación en frió, y es entonces recocido a alta temperatura, y posteriormente es enfriado, para producir por lo tanto una chapa de acero laminada en frió excelente en ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y propiedades de rebordeo por estiramiento, e incluyendo una estructura metalúrgica cuya fase principal es un producto de transformación a baja temperatura, cuya fase secundaria contiene austenita retenida y preferiblemente contiene además ferrita poligonal, donde la estructura metalúrgica contiene menos granos de austenita gruesos cuyo tamaño de grano es de 1.2 µp? o más, y preferiblemente contiene granos bcc refinados.

La presente invención proporciona una chapa de acero laminada en frió que incluye una composición química que consiste, en porcentaje en masa, de C: más de 0.020% a menos de 0.30%; Si: más de 0.10% a 3.00% o menos; Mn: más de 1.00% a 3.50% o menos; P: 0.10% o menos; S: 0.010% o menos; sol. Al: 0% o más hasta 2.00% o menos; N: 0.010% o menos; Ti: 0% o más hasta menos de 0.050%; Nb: 0% o más hasta menos de 0.050%; V: 0% o más hasta 0.50% o menos; Cr: 0% o más hasta 1.0% o menos; Mo 0% o más hasta 0.50% o menos; B: 0% o más hasta 0.010% o menos; Ca: 0% o más hasta 0.010% o menos; Mg: 0% o más hasta 0.010% o menos; REM: 0% o más hasta 0.050% o menos; Bi: 0% o más hasta 0.050% o menos; y siendo el resto Fe e impurezas, donde la chapa de acero laminada en frío incluye una estructura metalúrgica cuya fase principal es un producto de transformación a baja temperatura, y cuya fase secundaria contiene austenita retenida; la austenita retenida tiene una fracción en volumen de más de 4.0% hasta menos de 25.0% con relación a la estructura total, y un tamaño de grano promedio de menos de 0.80 µp?; y de la austenita retenida, una densidad numérica de los granos de austenita retenida cuyo tamaño de grano es de 1.2 µp? o más es de 3.0 x 10"2 granos/µp?2 o menos.

La estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en frió de acuerdo con la presente invención satisface preferiblemente uno o ambos de los siguientes: el tamaño de grano promedio de los granos que tiene la estructura bcc y los granos que tienen la estructura bct que están rodeados por limites de granos cuyo ángulo de desorientación es de 15° o más es de 7.0 pm o menos; y la fase secundaria contiene austenita retenida y ferrita poligonal, y la ferrita poligonal tiene una fracción en volumen de más de 2.0% hasta menos de 27.0% con relación a la estructura total, y el tamaño de grano promedio de menos de 0.5 µp?.

En el modo preferido, la composición química contiene además al menos un tipo de los elementos (% significa por ciento en masa) y descritos más adelante.

Un tipo o dos o más tipos seleccionados de un grupo que consiste de Ti: 0.005% o más y menos de 0.050%, Nb: 0.005% o más y menos de 0.050%, y V: 0.010% o más y 0.50% o menos; y/o Un tipo o dos o más tipos seleccionados de un grupo que consiste de Cr: 0.20% o más y 1.0% o menos, o: 0.05% o más y 0.50% o menos, y B: 0.0010% o más y 0.010% o menos; y/o Un tipo o dos o más tipos seleccionados de un grupo que consiste de Ca: 0.0005% o más y 0.010% o menos, Mg: 0.0005% o más y 0.010% o menos, REM: 0.0005% o más y 0.050% o menos, y Bi: 0.0010% o más y 0.050% o menos.

De acuerdo con la siguiente invención, puede ser obtenida una chapa de acero laminada en resistencia que tiene suficiente ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento, que puede ser usada para trabajo como la formación por prensado. Por lo tanto, la presente invención puede contribuir en gran medida al desarrollo de la industria. Por ejemplo, la presente invención puede contribuir a la solución de los problemas ambientales globales a través de la reducción del peso de la carrocería de un vehículo automotriz .

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una gráfica gue muestra distribución de tamaño de grano de la asutenita retenida en una chapa de acero recocida producida a través de un proceso de enfriamiento rápido inmediato.

La Figura 2 es una gráfica que muestra la distribución de tamaño de grano de la asutenita retenida en una chapa de acero recocida producida sin un proceso de enfriamiento rápido inmediato.

La Figura 3 es una gráfica que muestra una relación entre TS1"7 x ? y una densidad numérica (NR) de la austenita retenida cuyo tamaño de grano es de 1.2 i o más.

La Figura 4 es una gráfica que muestra una relación entre TS x valor de n y la densidad numérica (NR) de la austenita retenida cuyo tamaño de grano es de 1.2 µ??? o más.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCION La estructura metalúrgica y composición química en una chapa de acero laminado en frío de alta resistencia de acuerdo con la presente invención, y las condiciones de laminación y recocido y similares en el método de producción de la chapa de acero de manera eficiente, constante y económicamente son descritas con detalle más adelante. 1. Estructura metalúrgica La chapa de acero laminado en frío de la presente invención incluye una estructura metalúrgica cuya fase principal es un producto de transformación a baja temperatura, y cuya fase secundaria contiene austenita retenida y preferiblemente contiene además ferrita poligonal, la austenita retenida tiene una fracción en volumen de más de 4.0% hasta menos de 25.0% con relación a la estructura total, y el tamaño de grano promedio de la mismas es de menos de 0.80 µp?, y de la austenita retenida, la densidad numérica de los granos de austenita retenida cuyo tamaño de grano es de 1.2 µ?t? o más es de 3.0 x 10"2 granos/µ??2 o menos, y el tamaño de grano promedio de los granos que tienen la estructura bcc y los granos que tienen la estructura bct están rodeados por limites de grano cuyo ángulo de desorientación es preferiblemente de 15° o más es de 7.0 µp? o menos, y/o la fracción en volumen de la ferrita poligonal con relación a la estructura total es de más de 2.0% hasta menos de 27.0%, y el tamaño de grano promedio de la misma es de menos de 5.0 µp?.

La fase principal significa una fase o estructura en la cual la fracción en volumen es el máximo y la fase secundaria significa una fase o estructura diferente a la fase principal.

El producto de transformación a baja temperatura significa una fase y estructura formada por la transformación a baja temperatura, como la martensita y bainita. Como el producto de la transformación a baja temperatura además de esos, son citadas la ferrita bainitica y la martensita templada. La ferrita bainitica se distingue de la ferrita poligonal en que, una forma de listón o de placa y en que la densidad de dislocación es alta, y se distingue de la bainita en que no existen carburos de hierro dentro y en la inferíase de los granos.

Este producto de la transformación a baja temperatura puede contener dos o más tipos o fases y estructuras, por ejemplo, martensita y ferrita bainitica. En el caso donde el producto de la transformación a baja temperatura contiene dos o más tipos de fases y estructuras, la suma de las fracciones en volumen de esas fases y estructuras es definida como la fracción en volumen del producto de la transformación a baja temperatura.

La fase bcc es una fase que tiene una estructura cristalina del tipo de red cúbica centrada en el cuerpo (red bcc) , y esta fase puede ser ejemplificada por la ferrita poligonal, ferrita bainitica, vainita y martensita templada.

Al mismo tiempo, la fase bct es una fase que tiene una estructura cristalina del tipo de red tetragonal centrada en el cuerpo (red bct) y esta fase puede ser ejemplificada por la martensita. Los granos que tienen la estructura bcc son una región rodeada por limites cuyo ángulo de desorientación es de 15° o más en la fase bcc. Igualmente, los granos que tienen la estructura bct son una región rodeada por limites cuyo ángulo de desorientación es de 15° o más en la fase bct. Aqui posteriormente, la fase bcc y la fase bct son también referidas colectivamente como la fase bcc. Esto se debe a que no se toma en cuenta la constante de red en la evaluación de la estructura metalúrgica usando EBSP, y de este modo la fase bcc y la fase bct son detectadas sin ser distinguidas ante si .

La razón para configurar la estructura para incluir el producto de la transformación a baja temperatura como su fase principal y la austenita retenida en su fase secundaria se debe a que esta configuración es preferible para mejorar la ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento conservando a la vez la resistencia a la tracción. Si se usa ferrita poligonal, la cual no es el producto de transformación a baja temperatura, como fase principal, se vuelve difícil asegurar la resistencia a la' tracción así como las propiedades de rebordeo por estiramiento.

La fracción en volumen- de la austenita retenida con relación a la estructura final es definida como más de 4.0% hasta menos de 25.0%. Si la fracción en volumen de la austenita retenida con relación a la estructura total es de 4.0% o menos, la ductilidad se vuelve insuficiente. En consecuencia la fracción en volumen de la austenita retenida con relación a la estructura total es definida como más de 4.0%. Preferiblemente, esta relación es de más de 6.0%, de manera más preferible más de 9.0% y de manera aún más preferible más de 12.0%. Por otro lado, si la fracción en volumen de la austenita retenida con relación a la estructura total es de 25.0% o más, el deterioro de las propiedades de rebordeo por estiramiento se vuelve significativo. En consecuencia, la fracción el volumen de la austenita retenida con relación a la estructura total se define como un menor de 25.0%. Preferiblemente, esta relación es menor de 18.0%, de manera más preferible menor de 16.0%, y de manera aún más preferible menor de 14.0%.

El tamaño de grano promedio de la austenita retenida es definida como menor de 0.80 µp?. En la chapa de acero laminada en frió que incluye la estructura metalúrgica cuya fase principal es el producto de transformación a baja temperatura cuya fase secundaria contiene la austenita retenida, si el tamaño de grano promedio de la austenita retenida es de 0.80 µ?? o más, el deterioro de la ductilidad, las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y las propiedades de rebordeo por estiramiento se vuelve significativo. Preferiblemente, el tamaño de grano promedio de la austenita retenida es menor de 0.70 µp?, y de manera más preferible menor de 0.60 µ??. El limite inferior del tamaño de grano promedio de la austenita retenida no está limitado a uno especifico, pero es necesario ajustar la reducción por laminación final en la laminación en caliente de modo que sea extremadamente alta para refinar la austenita retenida en 0.15 µ?t? o menos, lo cual da como resultado un incremento significativo en la carga de producción. En consecuencia, es preferible definir el limite inferior del tamaño de grano promedio de la austenita retenida en más de 0.15 µp?.

En la chapa de acero laminada en frío que incluye la estructura metalúrgica cuya fase principal es el producto de la transformación a baja temperatura, y cuya fase secundaria contiene la austenita retenida, si la austenita retenida cuyo tamaño de grano promedio es aún menor de 0.80 µp? contiene más granos de austenita retenidos gruesos cuyo tamaño de grano es de 1.2 µp? o más, las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y las propiedades de reborde por estiramiento son jamás deterioradas. En consecuencia, la densidad numérica de los granos de austenita retenidos cuyo tamaño de grano es de 1.2 µ?? o más se define como 3.0 x 10"2 granos/^rrf2 o menos. Preferiblemente, los granos de austenita retenidos cuyo tamaño de grano es de 1.2 µp? o más tienen una densidad numérica de 2.0 x 10~2 granos/µpG2 o menos, de manera más preferible 1.5 x 10~2 granos^m-2 o menos, y de manera más preferible 1.0 x 10~2 granos/^irf2 o menos .

Para mejorar aún más la ductilidad y las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, la fase secundaria preferiblemente contiene ferrita poligonal además de austenita retenida. La fracción en volumen de ferrita poligonal en relación a la estructura total preferiblemente excede de 2.0%. Esta fracción en volumen además excede preferiblemente el 8.0%, de manera aún más preferible 13.0%. Por otro lado, si la fracción en volumen de ferrita poligonal es excesiva, las propiedades de rebordeo por estiramiento se deterioran. Por lo tanto, la fracción en volumen de ferrita poligonal es preferiblemente menor de 27.0%, de manera más preferible menos de 24.0% y de manera aún más preferible menor de 18.0%.

Puesto que los granos de ferrita poligonal son más finos, el efecto de mejorar la ductilidad y las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos se incrementa. Por lo tanto el tamaño de grano promedio de la ferrita poligonal se vuelve preferiblemente menor de 5.0 µp?. Ese tamaño de grano promedio es de manera más preferible aún menor de 4.0 µp?, de manera aún más preferible menor de 3.0 µ?a.

Para mejorar aún más las propiedades de rebordeo por estiramiento, la fracción en volumen de la martensita centrada contenida en el producto de transformación a baja temperatura con relación a la estructura total se vuelve preferiblemente menor de 50.0%. Esta fracción en volumen es de manera aún más preferible menor de 35.0%, de manera aún más preferible menor de 10.0%.

Para mejorar la resistencia a la tracción, el producto de la transformación a baja temperatura contiene martensita. En este caso, la fracción en volumen de la martensita con relación a la estructura total preferiblemente excede del 4.0%. Esta fracción en volumen además preferiblemente excede el 6.0%, de manera aún más preferible excede el 10.0%. Por otro lado, si la fracción en volumen de la martensita es excesivo, propiedades de rebordeo por estiramiento se deterioran. Por lo tanto, la fracción en volumen de la martensita con relación a la estructura total se vuelve preferiblemente menor de 15.0%.

Para mejorar aún más la ductilidad, las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y las propiedades de rebordeo por estiramiento, es preferible que el tamaño de grano promedio de los granos bcc (como se describió anteriormente, los granos bcc denotan colectivamente granos que tienen la estructura bcc y la estructura bcc están rodeadas por limites de grano cuyo ángulo de desorientación es de 15° o más) es de 7.0 µp? o menos. De manera más preferible, el tamaño de grano promedio délos granos bcc es de 6.0 o menos, y de manera aún más preferible de 5.0 µ??? o menos .

La estructura metálica de la chapa de acero laminada en acuerdo con la presente invención es medida como se describe a continuación. Se midieron las fracciones en volumen del producto de la transformación a baja temperatura y ferrita poligonal. Específicamente, se muestreó un espécimen de prueba de una chapa de acero, y se pulió la superficie de la sección transversal longitudinal de la misma paralela a la dirección de laminación, y se grabó con nital. Posteriormente, la estructura metálica es observada usando un SEM en una posición a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero. Mediante el procesamiento de la imagen, se midieron las fracciones de área del producto de la transformación a baja temperatura y ferrita poligonal. Asumiendo que la fracción de área es igual a la fracción de volumen, se determinaron las fracciones en volumen del producto de la transformación a baja temperatura y ferrita poligonal. El tamaño de grano promedio de la ferrita poligonal se determinó como se describe a continuación. Se determinó un diámetro equivalente de un círculo dividiendo el área ocupada por toda la ferrita poligonal en el campo visual por el número de granos de cristal de ferrita poligonal, y el diámetro equivalente al del circulo se definió como el tamaño de grano promedio.

La fracción en volumen de la austenita retenida se determinó como se describe a continuación. Se muestreó un espécimen de prueba de la chapa de acero, y la superficie laminada del mismo se pulió químicamente a una posición de una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero y se midió la intensidad de la difracción de rayos x usando un aparato XRD.

El tamaño de grano de los granos de austenita retenida y el tamaño de grano promedio de la austenita retenida se midieron como se describe a continuación. Se muestreó un espécimen de prueba de la chapa de acero, y se pulió eléctricamente la superficie de sección al ángulo longitudinal de la misma paralela a la dirección de laminación. La estructura metálica es observada en una posición a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero usando un SEM equipado con un analizador EBSP. Una región que es observada como una fase consistente de una estructura cristalina cúbica centrada en la cara (la fase libre) que es rodeada por la fase de la matriz se define como un grano de austenita retenida. Mediante el procesamiento de imágenes, se midieron la densidad numérica (número de granos por unidad de área) de los granos de austenita retenida y las fracciones de área de granos de austenita retenida individuales. De las áreas ocupadas por granos de austenita retenida individuales en un campo visual, se determinarosn los diámetros equivalentes de un circulo de granos de austenita retenida individuales, y el valor medio de los mismos se definió como el tamaño de grano promedio de la austenita retenida.

En la observación de la estructura usando el EBSP, la región de 50 µp? o más grande en la dirección del espesor de la chapa y de 100 µp? o más grande en la dirección de laminación, se irradiaron haces de electrones a una separación de 0.1 µp? para juzgar la fase. También, entre los datos pedidos, los datos los cuales el índice de conflabilidad (índice de Confianza) es de 0.1 o mayor son usados para la medición del tamaño de grano como datos efectivos. Para evitar que el tamaño de grano de la austenita retenida sea subvalorado por ruido de medición, únicamente los granos de austenita retenida con un diámetro equivalente de círculo de 0.15 µ?? o más son tomados como granos efectivos, por lo que el tamaño de grano promedio es calculado .

El tamaño de grano promedio de los granos bcc es medido como sigue. Específicamente, es recolectado un espécimen de prueba de las chapas de acero, una superficie de sección transversal longitudinal de la misma paralela a la dirección de laminación de cada espécimen de prueba es pulida específicamente, y se efectúa una observación sobre la estructura metalúrgica de la misma en una posición a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero usando un SEM equipado con un EBSP. Una región que es observada como una fase bccf y es rodeada por límites cuyo ángulo de desorientaciones de 15° o más se define como un grano bcc, y un valor calculado de acuerdo con la definición de la siguiente fórmula (1) es definido como el tamaño de grano promedio de los granos bcc. En esta fórmula, N denota el número de granos de cristal contenidos en la región de evaluación del tamaño de grano promedio, Ai denota un área de un iésimo de grano de cristal (i = 1, 2,..., N) , y di denota un diámetro equivalente de círculo del iésimo grano de cristal, respectivamente.

Formula 1 En la presente invención, los granos que tienen la estructura bcc y los granos que tienen la estructura bct con tratados integralmente. Esto se debe a que la constante de red o retícula es tomada en cuenta en la evaluación de la estructura metalúrgica usando el EBSP, de modo que se vuelve difícil distinguir granos que tienen la estructura bcc (como la ferrita poligonal, ferrita bainítica, bainita, y martensita) templada de granos que tienen la estructura bct (como la martensita) .

En esta observación de la estructura usando el EBSP, de manera similar al caso anterior, la fase es determinada por irradiación por una haz de electrones con intervalos de 0.1 um en una región de 50 µp? en la dirección del espesor de la chapa, y de 100 µp? en la dirección de la laminación. Entre los datos de medición obtenidos, aquellos datos que tienen un índice de Confianza de 0.1 o más son usados como datos efectivos para la medición del tamaño de grano. Para evitar la subestimación del tamaño de grano causada por ruidos de medición, en la evaluación de la fase bcc, la cual es diferente al caso de los granos de austenita retenida anteriormente mencionados, únicamente los granos bcc cuyo tamaño de grano es de 0.47 µp? o más son usados como granos efectivos en el cálculo de grano anterior. En el caso de la estructura de grano mezclada en la cual son mezclados granos refinados y granos gruesos, si el tamaño de grano es evaluado usando el método de la ordenada al origen que generalmente es usado como una evaluación del tamaño de grano de cristal de una estructura metalúrgica, la influencia causada por los granos gruesos puede ser subestimada. En la presente invención, como un método para calcular el tamaño de grano de cristal en consideración de la influencia causada por los granos gruesos es usada la Fórmula (1) que multiplica un área de un grano de cristal individual como peso.

En la presente invención, la estructura metalúrgica mencionada anteriormente es definida en una posición a una profundidad de 1/4 el espesor de la chapa desde la superficie en caso de usar una chapa de acero laminada en frío, en una posición a una profundidad de 1/4 del espesor de la chapa de una chapa de acero que es el metal base de un limite entre la chapa de acero y el metal base y la capa revestida en el caso de usar una chapa de acero revestida.

Para asegurar la propiedad de absorción de energía de impacto como una propiedad mecánica que puede ser lograda sobre la base de las características de la estructura metalúrgica anteriormente mencionada, la chapa de acero laminada en frío de acuerdo con la presente invención preferiblemente tiene una resistencia a la tracción (TS) de 780 MPa o más en la dirección vertical o la dirección de laminación, y de manera más preferible tiene una resistencia a la tracción de 950 MPa o más. Por otro lado, TS es preferiblemente menor de 1180 MPa para asegura la ductilidad.

En la luz de la capacidad de formación por prensado, es preferible que El, que es un valor obtenido convirtiendo un alargamiento total (El0) en una dirección vertical a la dirección de laminación como un estiramiento total correspondiente al de un espesor de chapa de 1.2 mm sobre la base de la siguiente fórmula (1); y un valor de n que es un coeficiente de endurecimiento por medios mecánicos calculado usando esfuerzos nominales en dos puntos de 5% y 10% donde el intervalo de esfuerzo se define de 5 a 10%, y las fuerzas de prueba respectivas correspondientes a esos esfuerzos cumplen con el estándar industrial Japonés JIS Z2253; y ? que es una relación de expansión de orificio limitante medida cumple con el estándar de la Federación Japonesa de Hierro y Acero JFST1001 satisface las siguientes condiciones : - un valor de TX x El es 19000 MPa% o más, particularmente 20000 MPa o más, un valor de TS x valor de n es 160 MPa o más, particularmente 1656 MPa o más, y un valor de TS1'7 x ? es 5500000 MPa1-7% o más, particularmente 6000000 MPa1"7 o más.

El = El0 x (1.2/to)0-2 ... (2) donde El0 en esta fórmula denota un valor de medición real del alargamiento total que es medido usando cada espécimen de prueba de tracción JIS No. 5, t0 denota un espesor de chapa de cada espécimen de prueba de tracción JIS No. 5 que es usado para la medición, y El denota un valor convertido del alargamiento total correspondiente del espesor de chapa de 1.2 mm.

El coeficiente de endurecimiento por medios mecánicos es representado por un valor de n correspondiente al intervalo de esfuerzo del 5 al 10% en la prueba de tracción debido a que un esfuerzo generado al momento de la formación por fresado de partes automotrices es de aproximadamente 5 a 10%. Si la chapa de acero tiene un alargamiento total alto, pero un valor de n pequeño, la propiedad de propagación del esfuerzo se vuelve suficiente durante la formación por prensado de partes automotrices, lo cual probablemente causará defectos de deformación como una reducción local del espesor de la chapa, etc. Preferiblemente, la relación de deformación es de menos del 80%, de manera más preferible menor del 75% y de manera aún más preferible menor del 70% a la luz de la capacidad de fijación de la fórmula. 2. Composición Química del Acero C: más de 0.020% hasta menos de 0.30%.

El contenido de C de 0.020% o menos hace difícil lograr la estructura metalúrgica mencionada anteriormente. En consecuencia, el contenido de C es definido como más del 0.020%. Preferiblemente, el contenido de C es de más del 0.070%, de manera más preferible más de 0.10%, y de manera aún más preferible más de 0.14%. Por otro lado, el contenido de C de más de 0.30% o más deteriora no únicamente la capacidad o propiedades de rebordeo por estiramiento, sino también la capacidad de propiedades de endurecimiento por medios mecánicos de la chapa de acero. En consecuencia, el contenido de C se define como menos del 0.30%. Preferiblemente, el contenido de C es menor de 0.25%, de manera más preferible menor de 0.20%, y de manera aún más preferible menor de 0.17%.

Si: más de 0.10% hasta 3.00% o menos.

El Si actúa para mejorar la ductilidad, el endurecimiento por medios mecánicos, y las propiedades de rebordeo por estiramiento a través de la supresión del crecimiento del grano de austenita durante el recocido. El Si es un elemento que actúa para mejorar la estabilidad de la austenita, y efectivo para lograr la estructura metalúrgica mencionada anteriormente. El contenido de Si de 0.10% o menos hace difícil lograr los efectos causados por las acciones anteriores. En consecuencia, el contenido de Si es definido como más de 0.10%. Preferiblemente, el contenido de Si es de más de 0.60%, de manera más preferible más de 0.90%, y de manera aún más preferible más de 1.20%. Por otro lado, el contenido de Si de más de 3.00% deteriora la calidad de la superficie de la chapa de acero. Además, la capacidad de conversión química y la propiedad de revestimiento se ven significativamente deterioradas. En consecuencia, el contenido de Si es definido como 3.00% o menos. Preferiblemente, el contenido de Si es menor a 2.00%, de manera más preferible menor de 1.80%, y de manera aún más preferible menor de 1.60%.

En el caso que contiene Al descrito más adelante, el contenido de Si y el contenido de sol. Al preferiblemente satisface la siguiente Fórmula (3) , de manera más preferible la siguiente Fórmula (4), y de manera aún más preferible satisface la siguiente Fórmula (5) .

Si + sol. AL > 0.60 ... (3) Si + sol. AL > 0.90 ... (4) Si + sol. AL > 1.20 ... (5) Donde en las fórmulas, Si representa el contenido de Si, sol. Al representa el contenido de Al soluble en ácido y el por ciento en masa en el acero.

Mn: más de 1.00% a 3.50% o menos.

El Mn es un elemento que actúa para mejorar la capacidad de endurecimiento del acero, y efectivo para lograr la estructura metalúrgica mencionada anteriormente. El contenido de Mn de 1.00% o menos hace difícil lograr la estructura metalúrgica mencionada anteriormente. En consecuencia, el contenido de Mn se define como más de 1.00%. Preferiblemente, el contenido de Mn es de más de 1.50%, de manera más preferible más de 1.30%, y de manera aún más preferible más de 2.10%. Un contenido de Mn excesivo produce un producto de la transformación de baja temperatura puesto que se expande en la dirección de laminación de la estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en frío, e incrementa los granos gruesos de austenita retenida en la estructura metalúrgica después de la laminación en frió y el recocido, dando como resultado el deterioro de las propiedades de endurecimiento con medios mecánicos, y las propiedades de rebordeo por estiramiento. En consecuencia, el contenido de Mn se define como 3.50% o menos. Preferiblemente, el contenido de Mn es menor de 3.00%, de manera más preferible menor de 2.80%, y de manera más preferible menor de 2.60%.

P: 0.10% o menos P es un elemento contenido como una impureza en el acero, y se segrega hacia los limites del grano, y fragiliza el acero. En consecuencia, es preferible definir el contenido de P tan pequeño como sea posible. En consecuencia, el contenido de P se define como 0.10% o menos. Preferiblemente, el contenido de P es menor de 0.050%, de manera más preferible menor de 0.020%, de manera aún más preferible menor de 0.15%.

S: 0.010% o menos.

S es un elemento contenido como una impureza en el acero, y genera inclusiones de sulfuro, y deteriora las propiedades de rebordeo por estiramiento. En consecuencia, es preferible definir el contenido de S tan pequeño como sea posible. En consecuencia, el contenido de S se define como 0.010% o menos. Preferiblemente, el contenido de S es menor de 0.005%, de manera más preferible menor de 0.003%, y de manera aún más preferible menor de 0.002%. sol. Al: 2.00% o menos El Al actúa para desoxidar el acero fundido. La presente invención contiene Si que tiene un efecto desoxidante, el cual es el mismo que el del Al, y de este modo el Al no siempre necesita estar contenido. En otras palabras, el contenido de Al puede ser tan cercano al 0% como sea posible. En el caso de contener Al para el propósito de alentar la desoxidación, el Al puede preferiblemente estar contenido como sol. Al cuyo contenido es de 0.0050% o más. De manera más preferible, el contenido de sol. Al es de más de 0.020%. Además, el Al es un elemento que actúa para mejorar la estabilidad de la austenita de manera similar al Si, y efectivo para lograr la estructura metalúrgica mencionada anteriormente, de modo que el Al pueda estar contenido para este propósito. En este caso, el contenido de sol. Al es preferiblemente mayor de 0.040%, de manera más preferible mayor de 0.50%, y de manera aún más preferible mayor de 0.60%.

Por otro lado, si el contenido de sol. Al es excesivamente alto, no solo es probable que sean causados defectos resultantes de la alúmina, sino también que la temperatura de transformación se incremente en gran medida, lo cual hace difícil lograr una estructura metalúrgica, cuya fase principal sea el producto de la transformación a baja temperatura. En consecuencia, el contenido de sol. Al se define como 2.00% o menos. Preferiblemente, el contenido de sol. Al es menor de 0.60%, de manera más preferible menor de 0.20%, y de manera aún más preferible menor de 0.10%.

N: 0.010% o menos.

N es un elemento contenido como una impureza en el acero, y deteriora la ductilidad. En consecuencia, es preferible definir el contenido de N tan pequeño como sea posible. En consecuencia, el contenido de N es definido como 0.010% o menos. Preferiblemente, el contenido de N es de 0.006% o menos, y de manera más preferible 0.005% o menos.

La chapa de acero de acuerdo con la presente invención puede contener los siguientes elementos como elementos opcionales.

Uno o más tipos seleccionados del grupo de Ti: menos de 0.050%, Nb: menos de 0.050% y V: 0.50% o menos.

El Ti, Nb y V actúan para suprimir la recristalización en el proceso de laminación en caliente, por lo que incrementan el esfuerzo por trabajo, y refinan la estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en caliente. Precipitan como carburo o nitruro, y actúan para refrenar el engrosamiento de la austenita durante el recocido. En consecuencia, puede estar contenido uno o más tipos de esos elementos. El contenido excesivo de esos elementos, sin embargo, más que los efectos de saturación causado por las acciones anteriores, no son económicos. Además de esto el contenido excesivo de los mismos incrementa la temperatura de recristalización durante el recocido, lo cual hace la estructura metalúrgica después del recocido no uniforme, y deteriora las propiedades de rebordeo por estiramiento. Además, la cantidad de precipitación de carburo y nitruro se incrementa, la relación de deformación se incrementa, y la capacidad de fijación de la forma se deteriora también.

En consecuencia, el contenido de Ti se define como menor de 0.050%, el contenido de Nb se define como menor que 0.050%, y el contenido de V se define como 0.50% o menos. Preferiblemente, el contenido de Ti es menor de 0.040% y de manera más preferible menor de 0.030%; preferiblemente, el contenido de Nb es menor de 0.040%, y de manera más preferible menor de 0.030%; y preferiblemente, el contenido de V es menor de 0.30% o menos, y de manera más preferible menor de 0.050%. Para lograr los efectos más seguros causados por las acciones anteriores, es preferible satisfacer de Ti: 0.005% o más, Nb: 0.005% o más, y V: 0.010% o más. En el caso de contener Ti, es más preferible definir el contenido de Ti como 0.010% o más; en el caso de contener Nb, es más preferible definir el contenido de Tb como 0.010% o más; y en el caso de contener V, es más preferible definir el contenido de V como 0.020% o más.

Uno o más tipos seleccionados de un grupo de Cr: 1.0% o menos, Mo: 0.50% o menos, y V: 0.010% o menos.

Cr, Mo y B son elementos que actúan para mejorar las propiedades de amortiguamiento del acero, y efectivos para lograr la estructura metalúrgica mencionada anteriormente .

En consecuencia, puede estar contenido uno o más tipos de esos elementos. El contenido excesivo de esos elementos, sin embargo, satura aún más el efecto causado por la acción anterior, lo cual no es económico. En consecuencia, el contenido de Cr se define como 1.0% o menos; el contenido de Mo se define como 0.50% o menos; y el contenido de B se define como 0.010% o menos. El contenido de Cr es preferiblemente de 0.50% o menos, el contenido de Mo es preferiblemente de 0.20% o menos; y el contenido de B es preferiblemente de 0.0030% o menos. Para lograr de manera aún más segura el efecto causado por la acción anterior, es preferible satisfacer cualquiera de Cr: 0.20 o más, Mo: 0.05% o más, y B: 0.0010% o más.

Uno o más tipos seleccionados de un grupo de: Ca: 0.010% o menos; Mg: 0.010% o menos, REM: 0.050% o menos, y Bi: 0.050% o menos.

El Ca, Mg, REM y Bi actúan todos para mejorar las propiedades de rebordeo por estiramiento, ajusfando las formas de inclusiones en el caso de Ca, Mg y REM, y refinando la estructura de solidificación en el caso del Bi. En consecuencia, puede ser contenido uno o más tipos de esos elementos. El contenido excesivo de los mismos, sin embargo satura aún más el efecto causado por la acción anterior, lo cual no es económico.

En consecuencia, el contenido de Ca se define como 0.010% o menos; el contenido de Mg se define como 0.010% o menos; el contenido de REM se define como 0.050% o menos; y el contenido de Bi se define como 0.050% o menos. El contenido de Ca es preferiblemente de 0.0020% o menos; el contenido de Mg es preferiblemente de 0.020% o menos; el contenido de REM es preferiblemente de 0.020% o menos; y el contenido de Bi es preferiblemente de 0.010% o menos. Para lograr de manera más segura la acción anterior a, es preferible satisfacer cualquiera de Ca: 0.0005 % o más, Mg: 0.0005 % o más, y REM: 0.0005 % o más, y Bi: 0.0010 % o más. REM denota un elemento de tierra rara, y es un término general para 17 elementos en total de Se, Y y lantanoide, y el contenido de REM es un contenido total de esos elementos. 3. condiciones de Producción El acero que tiene la composición química mencionada anteriormente es fundido con un método bien conocido, y posteriormente es producido en un lingote a través de un proceso de fundición continua, o de manera alternativa es producido en un lingote a través de cualquier proceso de fundición, y posteriormente es producido en una placa a través de un desbaste o similar. En el proceso de fundición continua, además de suprimir la generación de defectos de superficie resultantes de inclusiones, es preferible en general acero fundido por agitación usando agitación electromecánica o similares en el acero fundido en el molde. El lingote o placa una vez enfriado puede ser calentado para ser laminado en caliente; o en un lingote en un estado a alta temperatura después de la fundición continua, o la placa en un estado a alta temperatura después de la formación de la placa, de modo que pueda ser laminada en caliente como tal, o de manera alternativa pueda ser mantenida a alta temperatura o calentada a través de calentamiento asistido para ser laminada en caliente. En la presente especificación, ese lingote y placas son referidos colectivamente como "placas" o materia prima para usarse en la laminación. La temperatura de las placas para usarse en la laminación en caliente es preferiblemente menor de 1250 °C con el propósito de evitar el engrosamiento de la austenita, y de manera más preferible de 1200 °C o menos. El limite inferior de la placa para usarse en la laminación en caliente no se limita a uno especifico, y puede ser usada a cualquier temperatura en tanto la laminación en caliente pueda ser llevada a cabo en el punto Ar3 o más, como se describe posteriormente .

La laminación en caliente es realizada en un intervalo de temperatura en el punto Ar3 o más para transformar la austenita después de la conclusión de la laminación en caliente, para refinar por lo tanto la estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en caliente. Si la temperatura de laminación final es excesivamente baja, se genera un producto de la transformación a baja temperatura grueso que se expande en la dirección de la laminación, lo cual incrementa los granos gruesos de austenita retenida en la estructura metalúrgica después de la laminación en frío y el recocido, y de este modo las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y las propiedades de rebordeo por estiramiento probablemente se deterioren. En consecuencia, la temperatura de laminación final se encuentra preferiblemente en el punto Ar3 o mayor y mayor de 820 °C. De manera más preferible, esta temperatura está en el punto Ar3 o mayor y mayor de 850 °C, y de manera más preferible el punto Ar3 o mayor y mayor de 880 °C. Por otro lado, si la temperatura de laminación final es excesivamente alta, la acumulación de esfuerzo por trabajo se vuelve insuficiente, y de este modo se vuelve difícil refinar la estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en caliente. En consecuencia, la temperatura de laminación final es preferiblemente menor de 950 °C, y de manera más preferible menor de 920 °C. Con el propósito de reducir la carga, es preferible incrementar la temperatura de laminación final, para reducir por lo tanto la carga de laminación. Desde este punto de vista, la temperatura de laminación final se encuentra preferiblemente en el punto Ar3 o mayor y mayor de 580 °c, y de manera más preferible el punto Ar3 o mayor y mayor de 800 °C.

En el caso de la laminación en caliente que incluye laminación preliminar y laminación final, para completar la laminación final a la temperatura anterior, el material laminado preliminarmente puede ser calentado entre la laminación preliminar y la laminación final. En este momento, es preferible calentar el material laminado preliminarmente de modo que el extremo posterior del mismo tenga una temperatura mayor que una temperatura del extremo frontal del mismo, para reducir por lo tanto la variación en la temperatura en la longitud total del laminado preliminarmente al inicio del laminado final que sea de 140 °C o menos. Esta configuración mejora la uniformidad de las propiedades del producto en la bobina.

El método de calentamiento del material laminado preliminarmente puede ser llevado a cabo usando medios bien conocidos. Por ejemplo, puede ser colocado un dispositivo de calentamiento por inducción del tipo de solenoide entre el molino de laminación preliminar y el molino de laminación final, para controlar por lo tanto el incremento de la temperatura de calentamiento sobre la base de distribución de temperatura en la dirección longitudinal del material laminado preliminarmente corriente arriba de este dispositivo de calentamiento por inducción del tipo de solenoide, o similar .

La reducción por laminación de la laminación en caliente se define de modo que la reducción por laminación de un pase final se vuelva mayor de 25% en términos de la tasa de reducción de espesor de la chapa. Esto para el propósito de incrementar el esfuerzo por trabajo introducido en la austenita, que refina la estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en caliente, suprimiendo la generación de granos gruesos de austenita retenida en la estructura metalúrgica después de la laminación en frío y el recocido, y refinando también los granos bcc. En el caso de la fase secundaria que contiene ferrita poligonal, esto es para el propósito de retinar la ferrita poligonal. Preferiblemente, la reducción de laminación en un paso final es de más de 30%, y de manera más preferible más de 40%. Una reducción por laminación excesivamente alta incrementa la carga de laminación, lo cual hace difícil llevar a cabo la laminación. En consecuencia, esta reducción por laminación en el pase final se define preferiblemente como menos de 55%, y de manera más preferible menor de 50%. Para la reducción de la carga de laminación, la llamada laminación por lubricación puede ser llevada a cabo de tal manera que el aceite de laminación sea suministrado entre los rodillos de laminación y la chapa de acero para disminuir el coeficiente de fricción en la laminación.

Después de la laminación en caliente, la chapa de acero es enfriada rápidamente a un intervalo de temperatura de 720 °C o menor dentro de 0.40 segundos después de la conclusión de la laminación. El propósito de esto es reducir la liberación de esfuerzos por trabajo inducidos en la austenita a través de la laminación, transformar la austenita usando los esfuerzos por trabajo como fuerza conductora, refinar la estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en caliente, y reducir la generación de granos gruesos de austenita retenida en la estructura metalúrgica después de la laminación en frió y el recocido asi como la refinación de los granos bcc. El caso de la fase secundaria que contiene ferrita poligonal, el propósito de esto es refinar la ferrita poligonal. Preferiblemente, la chapa de acero es enfriada rápidamente a un intervalo de temperatura de 720 °C o menor dentro de 0.30 segundos después de la conclusión de la laminación, y de manera más preferible, enfriada rápidamente a un intervalo de temperatura de 720 °C o menos dentro de 0.20 segundos después de la conclusión de la laminación. Puesto que la liberación de esfuerzos por trabajo se reduce, cuando la velocidad de enfriamiento promedio durante el enfriamiento rápido se incrementa más, es preferible definir la tasa o velocidad de enfriamiento promedio durante el enfriamiento rápido como 300 °C/s o más, para refinar aún más por lo tanto la estructura metalúrgica de la chapa de acero laminada en caliente. De manera más preferible, la velocidad o tasa de enfriamiento promedio durante el enfriamiento rápido de 400 °C/s o más, y de manera aún más preferible 600 °C/s o más. Es innecesario definir específicamente un periodo de tiempo a partir de la conclusión de la laminación hasta el inicio del enfriamiento rápido así como la tasa de enfriamiento durante este periodo de tiempo.

El equipo para llevar a cabo el enfriamiento rápido no se limita a uno específico, e industrial, es preferible usar un equipo de rocío de agua que tenga una densidad de cantidad de agua alta; y ese método puede ser ejemplificado como el que posee un cabezal de rocío de agua entre los rodillos de transferencia de chapa laminada para inyectar agua a alta presión por una densidad de cantidad de agua suficiente hacia arriba y hacia abajo sobre la chapa laminada .

Después de interrumpir el enfriamiento rápido, la chapa de acero es laminada a un intervalo de temperatura mayor de 500 °C. Esto se debe a que el carburo del hierro no precipita lo suficiente en la chapa de acero laminada en caliente si la temperatura de enfriamiento es de 500 °C o menor, y en consecuencia se generan granos de austenita retenida gruesos, y también los granos bcc se vuelven gruesos en la estructura metalúrgica después de la laminación y el recocido. Preferiblemente, la temperatura de bobinado es de más de 550 °C, y de manera más preferible mayor de 580 °C. Por otro lado, una temperatura de bobinado excesivamente alta engrosa la ferrita en la capa de acero laminada en caliente, de modo que se generan granos gruesos de austenita retenida en la estructura metalúrgica después de la laminación en frió y el recocido. En consecuencia, la temperatura de bobinado es preferiblemente menor de 650 °C, y de manera más preferible menor de 620 °C.

Las condiciones desde la interrupción del enfriamiento rápido hasta el bobinado no se limitan a especificas, y es preferible mantener la chapa de acero a un intervalo de temperatura de 720 a 600 °C durante un segundo o más después de interrumpido el enfriamiento rápido. Esta configuración alienta la generación de ferrita refinada. Por el contrario, un tiempo de retención excesivamente largo deteriora la productividad, y de este modo es preferible definir el limite superior del tiempo de retención en el intervalo de temperatura de 720 a 600 °C dentro de 10 segundos. Después de que la chapa de acero sea mantenida al intervalo de temperatura de 720 a 600 °C, es preferible enfriar la chapa de acero a la temperatura de laminación a una tasa de enfriamiento de 20 °C/s o más para el propósito de evitar el engrosamiento de la ferrita generada.

La chapa de acero laminada en caliente es sometida a desincrustación con decapado o similares, y posteriormente es laminada en frió de acuerdo con un método convencional. La laminación en frío, para alentar la recristalización de una estructura metalúrgica uniforme después de la laminación en frió y el recocido, para mejorar por lo tanto aún más las propiedades de rebordeo por estiramiento, es preferible definir la reducción por laminación en frió (estiramiento total de la laminación en frío) como 40% o más. Una reducción por laminación en frió excesivamente alta incrementa la carga de laminación, lo cual hace difícil llevar a cabo la laminación, y de este modo es preferible definir el limite superior de la reducción por laminación en frío como 70%, y de manera más preferible menor de 60%.

La chapa de acero después de la laminación en frío es sometida a un tratamiento como el desengrasado de acuerdo con un método convencional si es necesario, y posteriormente la chapa de acero es sometida a recocido. El límite inferior de una temperatura de remojo en el recocido se define como (punto Ac3 - 40 °C) o mayor. Esto con el propósito de lograr la estructura metalúrgica cuya fase principal sea el producto de la transformación a baja temperatura, y cuya fase secundaria contenga la austenita retenida. Para incrementar la fracción en volumen del producto de la transformación a baja temperatura, y para mejorar las propiedades de rebordeo por estiramiento, es preferible definir la temperatura de remojo mayor que (punto Ac3 - 20 °C) y de manera más preferible mayor que el punto Ac3. Una temperatura de remojo excesivamente alta engrosa excesivamente la austenita, de modo que la estructura metalúrgica después del recocido se vuelve gruesa, la generación de ferrita poligonal se reduce, lo cual da como resultado el deterioro de la ductilidad, las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y las propiedades de rebordeo por estiramiento. En consecuencia, es preferible definir el limite superior de la temperatura de remojo menor que (punto Ac3 + 100 °C) , y de manera más preferible menor de (punto Ac3 + 50 °C) , y de manera aún más preferible menor de (punto Ac3 + 20 °C) . La definición del limite de la temperatura de remojo menor (punto Ac3 + 50 °C) hace posible refinar los granos de bcc al tamaño de grano promedio de 7.0 µt o menos, para lograr por lo tanto una ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento particularmente excelentes.

El tiempo de retención a la temperatura de remojo (el tiempo de remojo) no necesita someterse a ninguna restricción especial; sin embargo, para lograr propiedades mecánicas estables, el tiempo de retención se vuelve preferiblemente de más de 15 segundos, preferiblemente se vuelve mayor de 60 segundos. Por otro lado, si el tiempo de retención es demasiado prolongado, la austenita engrosa excesivamente, de modo que la ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento son susceptibles al deterioro. Por lo tanto, el tiempo de retención se vuelve preferiblemente más corto de 150 segundos, de manera más preferible más corto de 120 segundos .

En el proceso de calentamiento y recocido, para homogenizar las estructura de metal después del recocido por medio de la promoción de la cristalización y para mejorar aún más las propiedades de rebordeo por estiramiento, la tasa de calentamiento de 700 °C a la temperatura de remojo se vuelve preferiblemente menor de 10.0 °C/s. Esta se vuelve preferiblemente aún menor de 8.0 °C/s, de manera aún más preferible se vuelve menor de 5.0 °C/s.

En el proceso de enfriamiento después del remojo en el recocido, para alentar la generación de ferrita poligonal refinada, y para mejorar la ductilidad y las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, es preferible enfriar la chapa de acero de la temperatura de remojo en 50 °C o más a una tasa de enfriamiento de menos de 0.5 °C/s. La tasa de enfriamiento desde el momento es más preferiblemente menor de 3.0 °C/s, y de manera aún más preferible menor de 2.00 °C/s. Para incrementar aún más la fracción en volumen de ferrita poligonal, la chapa de acero es enfriada de manera más preferible a 80 °C o más, y de manera aún más preferible enfriada a 100 °C, y de manera más preferible enfriada a 120 °C o más. Después de remojar a menos de (punto AC3 + 50 °C) , enfriando la chapa de acero, a una tasa de enfriamiento de menos de 5.0 °C/s de la temperatura de remojo 50 °C o más, es posible generar ferrita poligonal cuyo tamaño de grano promedio sea menor de 5.0 µ?? en más de 2.0% en términos de la fracción en volumen en relación a la estructura total, para obtener por lo tanto buena ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento particularmente excelentes.

Para lograr la estructura metalúrgica cuya fase principal sea el producto de la transformación a baja temperatura, es preferible enfriar la chapa de acero en un intervalo de temperatura de 650 a 500 °C a una tasa de enfriamiento de 15 °C/s o más. Es más preferible enfriar la chapa de acero a un intervalo de temperatura de 650 a 450 °C a una tasa de enfriamiento de 15 °C/s o más. A medida que la tasa de enfriamiento se incrementa más, la fracción en volumen del producto de la transformación a baja temperatura se incrementa aún más, y de este modo en cualquiera de los intervalos de temperatura anteriores, es más preferible definir la tasa de enfriamiento como mayor de 30 °C/s y de manera aún más preferible mayor de 50 °C/s. Por otro lado, una tasa de enfriamiento excesivamente alta deteriora aún más la forma de la chapa de acero, y de este modo es preferible definir la tasa de enfriamiento como 200 °C/s o menos en un intervalo de temperatura de 650 a 500 °C. La tasa de enfriamiento es, de manera más preferible menor de 150 °C/s, y de manera aún más preferible menor de 130 °C/s.

Para asegurar una cantidad de austenita retenida, la chapa de acero es mantenida durante 30 segundos o más en un intervalo de temperatura de 450 a 340 °C en el proceso de enfriamiento. Para mejorar la estabilidad de la austenita retenida, para mejorar por lo tanto aún más la ductilidad, las propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y las propiedades de rebordeo por estiramiento, el intervalo de la temperatura de la retención es preferiblemente de 430 a 360 °C. A medida que el tiempo de retención se fija más largo, la estabilidad de la austenita retenida se mejora aún más; por lo tanto, el tiempo de retención es preferiblemente definido como de 60 segundos o más. El tiempo de retención es más preferiblemente de 120 segundo o más, y de manera aún más preferible de más de 300 segundos.

En el caso donde la chapa de acero electrorrevestida es producida, después de que la chapa de acero laminada en frió producida por el método descrito anteriormente ha sido sometido a reparaciones bien conocidas según sea necesario para limpiar y acondicionar la superficie, el electrorrevestimiento tiene que se efectuado únicamente de acuerdo con un método común. La composición química y peso de la película electrorrevestida no es objeto de ninguna restricción especial. Como el método de electrorrevestimiento, pueden citarse la electro-galvanización, o electrodesposición o electrorrevestimiento con aleación de Zn-Ni .

En el caso donde sea producida una chapa de acero profundamente revestida en caliente, la chapa de acero es tratada en el método descrito anteriormente hasta el proceso de recocido, y después de ser mantenida la región de temperatura de 450 a 340 °C durante 30 segundos o más, la chapa de acero es calentada según sea necesario, y sumergida en un baño de electrorrevestimiento para el electrorrevestimiento por inmersión en caliente. Para mejorar la estabilidad de la austenita retenida y para mejorar aún más la ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos y propiedades de rebordeo por estiramiento, la región de la temperatura de retención se vuelve preferiblemente de 430 a 300 °C. También, a medida que el tiempo de retención se vuelve más grande, la estabilidad de la austenita retenida se incrementa. Por lo tanto, el tiempo de retención se vuelve preferiblemente de 60 segundos o más, de manera aún más preferible de 120 segundos o más, y de manera aún más preferible de 300 segundos o más. La chapa de acero puede ser recalentada después de ser revestida por inmersión en caliente para el tratamiento por aleación. La composición química y peso del depósito de la película de electrorrevestimiento no es objeto de ninguna restricción especial. Como el tipo de revestimiento por inmersión en caliente, pueden citarse la galvanización, revestimiento con aluminio por inmersión en caliente, revestimiento con aleación de Zn-Al por inmersión en caliente, revestimiento con aleación de Zn-Al-Mg por inmersión en caliente, revestimiento con aleación de Zn-Al- g-Si por inmersión en caliente, y similares.

La chapa de acero revestida puede ser sometida a un tratamiento de conversión química adecuado después de ser revestida para mejorar aún más la resistencia a la corrosión. En lugar del tratamiento con cromato convencional, el tratamiento de conversión química es efectuado preferiblemente usando un líquido de conversión química del tipo sin cromo (por ejemplo, a base de silicato o a base de fosfato) .

La chapa de acero laminada en frío y la chapa de acero revestida así obtenidas pueden ser sometidas a laminación de endurecimiento de acuerdo con cualquier método común. Sin embargo, un porcentaje de alargamiento grande de la laminación de endurecimiento conduce al deterioro en la ductilidad. Por lo tanto, el porcentaje de alargamiento de la laminación de endurecimiento se vuelve preferiblemente de 1.0% o menor, de manera más preferible 0.5% o menor.

La presente invención será ejemplificada usando el siguiente ejemplo. La presente invención no se limita al e emplo.

Ejemplo 1 Usando un horno de fusión al vacio experimental, fueron fundidas y coladas chapas que tienen las composiciones químicas mostradas en la Tabla 1. Cada lingote obtenido fue producido en una placa que tiene un espesor de 30 mm a través del forjado en caliente. Cada placa fue calentada a 1200 °C usando un horno de calentamiento eléctrico, y fue mantenida a esa temperatura durante 60 minutos, y posteriormente laminada en caliente bajo las condiciones mostradas en la Tabla 2.

Específicamente, usando un molino de laminación en caliente experimental, se efectuaron laminaciones de 6 pases en la región de temperatura del punto A 3 o mayor para terminar cada una de las placas en una chapa de acero con un espesor de 2 a 3 mm. El estiramiento del pase final se fijó de 12 a 42 % en términos de la tasa de reducción del espesor de la chapa. Después de la laminación en caliente, la chapa de acero fue enfriada a una temperatura de 650 a 720 °C bajo varias condiciones de enfriamiento usando un roció de agua. Después de haber sido enfriada de manera natural durante 5 a 10 segundos, la chapa de acero fue enfriada a diferentes temperaturas a una tasa de enfriamiento de 60 °C/s, y esas temperaturas fueron tomadas como las temperaturas de bobinado. La chapa de acero fue cargada en un horno de calentamiento eléctrico que fue mantenido a esa temperatura, y fue mantenido durante 30 minutos. Posteriormente, se simuló el enfriamiento gradual después del bobinado por enfriamiento en horno de la chapa de acero a temperatura ambiente a una tasa de enfriamiento de 20 °C/h, por lo que se obtuvo una chapa de acero laminada en caliente.

Cada tapa de acero laminada en caliente producida fue sometida a decapado con ácido como metal base para la laminación en frío, y se sometió la laminación en frío con una reducción por laminación de 50 a 60 %, por lo tanto una chapa de acero laminada en frío con un espesor de 1.0 a 1.2 mm. Usando un simulador de recocido continuo, cada chapa de acero laminada en frío producida fue calentada a 550 °C a una tasa de calentamiento de 10 °C/s, y posteriormente, recalentada a cada una de las temperaturas mostradas en la Tabla 2 a una tasa de calentamiento de 2 °C/s, y entonces fue remojada durante 95 segundos. Posteriormente, cada chapa de acero laminada en frío fue sometida a enfriamiento primario a cada una de las temperaturas mostradas en la Tabla 2, fue sometida además a enfriamiento secundario desde la temperatura de interrupción del enfriamiento primario hasta cada una de las temperaturas de enfriamiento mostradas en la Tabla 2 a una tasa de enfriamiento promedio de 60 °C/s, y se mantuvo esta temperatura durante 330 segundos, y posteriormente se enfrió a temperatura ambiente, para lograr una chapa de acero recocida.

Nota) 1. El punto Ac3 fue determinado a partir del cambio de la expansión térmica en el momento cuando la capa de acero laminada en frío fue calentada a 2°C/s. 2. El punto Ar3 fue determinado a partir del cambio de la expansión térmica al momento cuando la chapa de acero laminada en frío fue calentada a 900°C y posteriormente fue enfriada a 0.01 "C/s.

Tabla 2 1) Espesor dé chapa de la chapa de acero laminada en caliente. 2) Periodo de tiempo a partir de la conclusión de la laminación hasta la interrupción del enfriamiento rápido. 3) Tasa del enfriamiento promedio durante el enfriamiento rápido. 4) RT denota temperatura ambiente.

Fue muestreado un espécimen de prueba de la chapa de acero recocida, para la observación por SEM, y se pulió la superficie de sección transversal longitudinal de la misma paralela a la dirección de laminación. Posteriormente, esta fue grabada con metal y la estructura metalúrgica fue observada en una posición a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero, y por procesamiento de imágenes, se midieron las fracciones en volumen del producto de la transformación a baja temperatura y ferrita poligonal. También el tamaño de grano promedio (diámetro equivalente de un circulo) de la ferrita poligonal fue determinado dividiendo el área ocupada por toda la ferrita poligonal por el número de granos de cristal de ferrita poligonal.

También, se muestreó un espécimen de prueba de la chapa de acero recocida para la medición por XRD, y la superficie laminada fue pulida químicamente hasta una posición a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero. Posteriormente, se efectuó una prueba de difracción de rayos X para medir la fracción en volumen de la austenita retenida. Específicamente, se usó RINT2500 fabricado por Rigaku Corporation como difractómetro de rayos X, y fueron aplicados haces de CO-KQÍ para medir las intensidades de los picos de difracción de la fase a (110), (200), (211) y los picos de difracción de la fase ? (111), (200), (220), por lo que se determinó la fracción en volumen de la austenita retenida.

Además, se muestreó un espécimen de prueba de la chapa de acero recocida para la medición por EBPS, y se pulió eléctricamente una superficie de corte transversal longitudinal de la misma paralela a la dirección de laminación. Posteriormente, la estructura metalúrgica fue observada en una posición a una profundidad de un cuarto del espesor de la superficie de la chapa de acero, y por análisis de imágenes, se midió el tamaño de grano promedio de los granos bcc, la distribución de tamaño de grano de la austenita retenida y el tamaño de grano promedio de la austenita retenida. Específicamente, como dispositivo de medición EBSP, se usó el 0IM5 fabricado por TSL Solutions K.K., fueron irradiados haces de electrones a una separación de 0.1 µp? en una región que tiene un tamaño de 50 µp? en la dirección del espesor de la chapa y 100 µp? en la dirección de laminación, y entre los datos obtenidos, los datos en los cuales el índice de confianza fue de 0.1 o más fueron usados como datos efectivos para hacer un juicio de la fase bcc y la fase fcc.

Cada región observada como una fase bcc, irradiada por límites de grano cuyo ángulo de desorientación era de 15° o más, fue tratada como un grano bcc, y un diámetro equivalente de círculo y un área de cada grano bcc fueron determinados para calcular un tamaño de grano promedio de acuerdo con la definición de la Fórmula (1) mencionada anteriormente. En este cálculo del tamaño de grano promedio, los granos bcc cuyo diámetro equivalente de circulo fue de 0.47 µp? o más fueron tratados como granos bcc efectivos. Aunque, hablando estrictamente, la estructura cristalina de la martensita es una red tetragonal centrada en el cuerpo (bct), no se tomó en consideración una constante de red en la evaluación de la estructura metalúrgica usando un EBSP, de modo que la martensita también fue tratada como fase bcc.

Con la región que fue observada como la fase fcc y que estaba rodeada con una fase de matriz constituida de un grano de austenita retenida, fue determinado el diámetro equivalente de circulo del grano de austenita retenido individual. El tamaño de grano promedio de la austenita retenida fue calculado como el valor medio del diámetro equivalente de circulo de grano de austenita retenida individuales, siendo la austenita retenida efectiva los granos de austenita retenida y tienen cada uno un diámetro equivalente de circulo de 0.15 µ?? o más. También, se determinó la densidad numérica (NR) por área unitaria de los granos de austenita retenida que tenían un tamaño de grano de 1.2 \im o más.

El límite elástico (YS) y la resistencia a la tracción (TS) fueron determinados muestreando un espécimen de prueba de reacción JIS No. 5 a lo largo de la dirección perpendicular a la dirección de laminación de la chapa de acero recocida, y efectuando una prueba de tracción a una velocidad de prueba de 10 mm/min. El alargamiento total (El) fue determinado como sigue: se realizó una prueba de tracción usando un espécimen de prueba de tracción JIS No. 5 muestreado a lo largo de la dirección perpendicular a la dirección de laminación, y usando el valor medido, realmente obtenido (El0) , el valor convertido de alargamiento total correspondiente al caso donde el espesor de la chapa es de 1.2 mm fue determinado sobre la base de la fórmula (2) anterior. El coeficiente de endurecimiento por medios mecánicos (valor de n) fue determinado con el intervalo de esfuerzo siendo del 5 al 10% efectuando una prueba de tracción usando un espécimen de prueba de tracción JIS No. 5 muestreado a lo largo de la dirección perpendicular a la dirección de laminación. Específicamente, en valor de n fue calculado por el método de dos puntos usando fuerzas de prueba con respecto a los esfuerzos nominales de 5% y 10%.

Las propiedades de rebordeo por estiramiento fueron evaluadas midiendo la relación de expansión de orificios limitante (?) por el método descrito más adelante. De la chapa de acero recocida, fue muestreado un espécimen de prueba de expansión del orificio de 100 mm cuadrados. Se formó un orificio perforado de 10 mm de diámetro con la separación siendo de 12.5%, el orificio perforado se expandió desde el lado débil usando un punzón de forma cónica que tenia un lado superior de 60°, y la relación de expansión del orificio al momento cuando se generó una fisura que penetró el espesor de la chapa fue medido. Esta relación de expansión fue usada como la relación de expansión de orificio limitante .

La Tabla 3 da los resultados de la observación de la estructura metalúrgica y los resultados de la evaluación de desempeño de la chapa de acero laminada en frió después de ser recocida. En las Tablas 1 a 3, la marca anexa al símbolo o número indica que el símbolo o número está fuera del intervalo de la presente invención.

Tabla 3 1)NR: Densidad numérica de los granos de austenita retenida cuyo tamaño de grano es de 1.2µp? o más; 2)EI: Estiramiento total convertido correspondiente al espesor de la chapa mm.

?: Relación de expansión de orificio límite, valor de n: Coeficiente de endurecimiento por medios mecánicos; Cada chapa de acero dentro del intervalo definido por la presente invención o los siguientes resultados de prueba: el valor de TS x El fue de 19000 MPa% o más, el valor de TS por valor de n fue de 160 o más, y el valor de TS1-7 x ? fue de 6000000 de MPa1-7% o más, la cual exhibió una ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y propiedades de rebordeo por estiramiento preferibles. En particular, en esa chapa de acero que tuvo un tamaño de grano promedio de los granos bcc de 7.0 o menos, y/o tuvo su fase secundaria que contenia austenita retenida asi como ferrita poligonal cuya fracción en volumen fue de más de 2.0% o menor de 27.0%, y cuyo tamaño de grano promedio fue de menos de 5.0 µp?, el valor de TS por El fue de 20000 Pa% o más, el valor de TS por valor de n fue de 165 o más, y el valor de TS1-7 x ? fue de 6000000 MPa1,7% o más, la cual exhibió ductilidad, propiedades de endurecimiento por medios mecánicos, y propiedades de rebordeo por estiramiento aún me ores .

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una chapa de acero laminada en frío, caracterizada porque tiene una composición química que consiste de, en por ciento en masa, C: más de 0.020 % o menos de 0.30 % ; Si: más de 0.10 % hasta a lo más 3.00 o . Mn : más de 1.00 % hasta a lo más 3.50 %; P: a lo más 0.10 o , S: a lo más 0.010 %; sol.Al: al menos 0 % y a lo más 2.0 o , N: a lo más 0.010 %; Ti: al menos 0 % y menos de 0.050 o. 0 ; Nb al menos 0 % y menos de 0.050 %; V: al menos 0 % y a lo más 0 .50 %; Cr: al menos 0 % y a lo mas 1.0 %; Mo: al menos 0 % y a lo más 0.50 %; B: al menos 0 % y a lo más 0.010 %; Ca: al menos 0 % y a lo más 0.010 %; Mg: al menos 0 % y a lo más 0.010 %; REM: al menos 0 % y a lo más 0.50 5; Bi: al menos 0 % y a lo más 0.050 %; y siendo el resto Fe e impurezas, y Teniendo una estructura metalúrgica cuya fase principal es el producto de la transformación a baja temperatura, y cuya fase secundaria contiene austenita retenida, teniendo la austenita retenida una fracción en volumen de más de 4.0 % hasta menos de 25.0 % con relación a la estructura total, y un tamaño de grano promedio de menos de 0.80 µp?, Donde de la austenita retenida, una densidad humérica de los granos de austenita retenida cuyo tamaño de grano es de 1.2 pm o más es de 3.0 x 10~2 granos/µ?t?2 o menos.

2. La chapa de acero laminada en frío de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el tamaño de grano promedio de los granos que tienen una estructura bcc y los granos que tienen una estructura de bct rodeada por un limite de grano que tiene un ángulo de desorientación de 15° o más es de 7.0 µp? o menor en la estructura metalúrgica.

3. La chapa de acero laminada en frío de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque en la estructura metalúrgica, la fase secundaria contiene la austenita retenida y ferrita poligonal, y la ferrita poligonal tiene una fracción en volumen con relación a la estructura total de más de 2.0% o menos de 27.0%, y el tamaño de grano promedio de menos de 5.0 µ?t?.

4. La chapa de acero laminada en frió de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque la composición química contiene, un por ciento en masa, un tipo o dos o más tipos seleccionados del grupo que consiste de Ti: al menos 0.005% y menos de 0.050%, Nb: al menos 0.005% y menos de 0.050%, y V: al menos 0.010% y a lo más 0.50%.

5. La chapa de acero laminada en frío de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la composición química contiene, un por ciento en masa, un tipo o dos o más tipos seleccionados del grupo que consiste de Cr: al menos 0.20% y a lo más 1.0%, Mo: al menos 0.05% y a lo más 0.050%, y B: al menos 0.0010% y a lo más 0.010% .

6. La chapa de acero laminada en frío de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizada porque la composición química contiene, un por ciento en masa, un tipo o dos o más tipos seleccionados del grupo que consiste de Ca: al menos 0.0005% y a lo más 0.010%, Mg: al menos 0.0005% y a lo más 0.010%, RE : al menos 0.0005% y a lo más 0.050%, y Bi : al menos 0.0010% y a lo más 0.050%.