MXPA99000370A - Banda de acero laminada en caliente y procedimiento para su produccion - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una banda laminada en caliente con un espesor de máximo 5 mm de acero con alta resistencia tensil, el cual contiene 0.08 a 0.25%C, 1.20 a 2.0%Mn y 0.02 a 0.05%Al y presenta principalmente una microestructura martensítica.

Description

BANDA DE ACERO LAMINADA EN CALIENTE Y PROCEDIMIENTO PARA SU PRODUCCION DESCRIPCIÓN DE Lft INVEffCIQff La invención se refiere a una banda caliente con un espesor máximo de 5 mm, hecha de acero de alta resistencia y un proceso para su producción. La banda "caliente'' se refiere a una banda laminada en caliente. De acuerdo con el presente estado de la técnica, la banda laminada en caliente se produce solo con una resistencia de aproximadamente 800 N/mm* . Estas son aceros en micro-aleación laminados termomecánicamente. Para aplicaciones que requieren resistencias mayores a estas, la banda laminada en calienta suave se usa y la resistencia requerida para el componente se obtiene por medio de un subsecuente tratamiento térmico. Para intervalos de espesor por debajo de 2.0 mm usualmente se requiere laminado en frío adicional con el fin de obtener el espesor deseado. En este caso también se obtiene la resistencia requerida por medio de un tratamiento térmico adecuado. Se conoce de la patente de US 4 406 713 el acero eon alta resistencia y alta ductilidad con buena manejabilidad, ei cual consiste de 0.005 a o.3%C, 0.3 a 2.5% Mn, hasta 1.5% si y cuando menos un formador de carburo y nitruro del grupo de Nb, v, Ti y Zr en cantidades de hasta ?.?%,a 0.15%, hasta 0.3% y 0.3% respectivamente. Después de austenitizar, este acero se sofoca a un grado tal que contienen 5 a 65% de ferrita, siendo REF. 29227 el resto martensita. se pretende utilizarlo sobre todo para la producción de alambres y barras. De el escrito GB 2 195 658 Al se conocen partes fraguadas de acero con 0.01 a 0.20% C Ijasta 1.0% si, 0.5 a 2.25% Mn, hasta 1.5% Cr, hasta 0.05% Ti, hasta 0.10% Nb, 0.005 a o.oi5% N y hasta 0.06% Al. El enfriamiento del acero de la región austenítica ha de controlarse de tal forma que la microestructura es completamente martensítica. Para asegurarse solo se describen ejemplos con contenidos de carbono por debajo de ü.lü% y contenidos de silicio por encima de o.17%. ontenidos de azufre por encima de ü.01% son relativamente altas. Los aceros conocidos de EPO 072 867 Al también tienen de caúmo per ¿tajo ds OJJ0& y a-ptaúd-s ds si lirio por e_ na de u_L3&.

La tenca caliente, después del Fpfria-ripnto gradual, tiene una mianestxixttEa ds fase dual de ferrita poligonal y una mezcla de perlita y bainita. La banda laminada en caliente conocida por DE 30 07 560 Al, después del laminado en caliente, también se enfría a una velocidad de enfriamiento de i K/s o mas rápido con el fin de producir una microestructura de fase dual de ferrita y martensita. En vista de las propiedades satisfactorias relacionadas a la ductilidad y ssldabilidad, se recomiendan contenidos de carbono en el intervalo entre 0.02 y 0.09%. El contenido de silicio preferido es relativamente alto en 1.0%. El objetivo de la invención es producir una banda laminada en caliente con valores de resistencia tensil mayores a 800 N/mm2 y al mismo tiempo buena capacidad de reducir en frío su espesor en el margen de <. 5mm. Esto significaría un alargamiento del uso directo de la banda caliente para propósitos de reducción en frío, tales como prensado en frío, obteniéndose ventajas económicas importantes del hecho de que ei laminado y el tratamiento en frío se harían sin calor. Este objetivo se cumple de acuerdo con la invencidn por medio de una banda caliente propuesta con un espesor menor a s mm, en particular menor a 2 mm, con una resistencia tensil de 800 a 1400 N/mm1, de una aaero con la siguiente composición (en % en masa) : 0.08 a 0.25% carbono, 1.20 a 2.0 % manganeso, 0.02 a 0.05% aluminio menos de 0.07% silicio, siendo el resto hierro e impurezas inevitables, incluyendo hasta 0.015% de fósforo y hasta 0.003% azufre, y estructura martensítica con menos de 5% en total de otros componentes estructurales. si se desea, el acero puede contener adicionalmente cuando menos uno de los siguientes elementos en % en masa: hasta 1.0% cromo hasta 0.1% cobre hasta 0.5% molibdeno hasta o .1% níquel hasta o.ooy% nitrógeno preferentemente con un contenido de carbono de q.oa a ü.15%, de manganeso de 1.75 a 1.90%, de cromo de 0.5 a p.6% y nitrógeno de 0.005 a 0.009%. Para la determinación estequiométrica de nitrógeno presente en el acero, puede agregarse titanio (Ti=3.4% N) en una cantidad adecuada con el fin de proteger un aditivo de hasta ü.0025% B de ligarse a N, de tal forma que pueda contribuir a la mayor resistencia mecánica y la capacidad de ser endurecido. La limitación del contenido de silicio a menos de 0.04% ayuda a mejorar las condiciones superficiales. un proceso para producir una banda caliente con un espesor final menor a 5 mm, en particular menos a 2 mm, del acero con la composición presentada con valores de resistencia tensil por encima de 800 N/mm1 consiste de las siguientes medidas : una placa se calienta a de looo a 1300 uc, se pre-lamina dentro del intervalo de temperatura de 950 a 1150°C y se termina a una temperatura de laminado final por encima de Ar3. La banda caliente producida de esta manera se enfría hasta una temperatura de enrollado en el intervalo de 20UC a por debajo de la temperatura de enrollado de la martensita para convertirla en una estructura martensita con un contenido total de otros componentes estructurales menor a 5%, y entonces se enrolla.

Preferentemente el enfriamiento de la temperatura de laminado final a ia temperatura de enrollado tiene lugar con t8/5 = menos de 10 s. (t 8/5 a tiempo de enfriamiento de 800wc a 500UC) La temperatura Ar3 puede estimarse por medio de la siguiente formula: Ar3=910-310x(%C) -80x(%Mn) -20x(%Cu) -15x(%Cr) -55x(%Ni) -80x(%Mo) La temperatura inicial de la martensita s puede estimarse por medio de la siguiente formula: Ms=500-300x(%C)-33x{%Mn)-22x(%Cr)-17?(%NÍ)-llx(%Sii-llx(%M?) Por medio de la selección respectiva de la temperatura de enfriamiento dentro del intervalo de temperatura antes mencionado, la resistencia tensil de la banda caliente se fija preferentemente a un valor en ei intervalo de 800 a 1400 N/mm2. La banda caliente puede galvanizarse para volverla mas resistente a la corrosión. Los laminados galvanizados de alta resistencia tensil con una buena capacidad de ser reducidos en frío se usan preferentemente para partes mecánicas sometidas a altos esfuerzos en construcción automotriz, por ejemplo para amoriguadores de impacto lateral y parachoques. El acero de acuerdo con la invención alcanza altas resistencias mecánicas sin elementos de aleación caros y sin necesidad de recocido como es el caso con los aceros conocidos. La invención se ilustra por medio de los siguientes ejemplos. e emlo i : un acero que contiene o.15% C, o.01% si, 1.77% Mn, 0.014% P, 0.003% S, 0.028% Al, 0.0043% N, 0.526% Cr, 0.017% Cu, 0.003% Mo, 0.027% Ni, el resto Fe se moldea con forma de una placa. La placa se calentó a aproximadamente 1250UC, se pre-laminó a aproximadamente 1120?C y a una temperatura final de 840°C se laminó a un espesor final de 2 mm. Entonces se enfrío y se enrolló a 50°C. Esto dio por resultado una microestructura con mas de 95% de martensita. El limite elástico alcanzo valores de 1120 N/mm3 y los valores de resistencia tensil de 1350 N/rara* con valores de elongación Aß0 de hasta 11.1%. Ejemplo ¿ ; un acero con la misma composición que el ejemplo 1 se procesa para dar una banda caliente con un espesor de 3.5 mm. Los datos se muestran en la tabla l. Los valores relacionados a la resistencia mecánica fueron significantemente mayor ess±el enrollado se realiza a una temperatura de hasta a 95«c, en vez de mayor a 40üwC.

Tabla l * E emp o comparat vos Antes de reducir a la forma final por medio de enfriamiento, la banda laminada en caliente puede galvanizarse. El ciclo de tratamiento térmico durante la galvanización de la martensita es templado. Empezando con una banda laminada en caliente con resistencias tensiles entre 1200 a 1400 N/mm2, dependiendo del ciclo de tratamiento térmico durante ßí galvanizado, se obtienen resistencias tensiles entre 800 y 1100 N/mm2. 6jerop o 3 ; Una banda laminada en caliente con un espeso de 2.0 a 1.6 mm. se galvanizo. La tabla 2 dada enseguida muestra una comparación de propiedades en la etapa de rolado y después del galvanizado. Tabla 2 B emp o una banda laminada en caliente con un espesor de 1.6 a 1.8 mm se produjo de la manera descrita en el ejemplo l. Los parámetros de producción y las propiedades mecánicas deter in d s, se enlistan en la tabla 3 que también contiene la com osic ón gu^mj^a del material examinado. B emplo 5; La taba 4 enlista los datos respectivos para la banda laminada en caliente con un espesor de 1.4 m. iaoi 3 o *) Ejemplo comparativo Tabla 4 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (11)

1. RBIVIMPICAGIQNBS l.- Banda laminada en caliente con un espesor menor a 5 mm, en particular menor a 2 mm, con una resistencia tensil de 800 a 1400 N/mm3 caracterizada porque esta formada con un acero con <% en masa) : 0.08 a 0.25% carbono 1.20 a 2.00% manganeso 0.02 a 0.05% aluminio menos de 0.07% silicio siendo el resto hierro e impurezas inevitables, incluyendo hasta 0.015% de fósforo y hasta 0.003% de azufre, y estructura martensítica con menos de 5% en total de otros componentes estructurales .
2. 2. - Banda laminada en caliente de acuerdo con la reivindicación l, caracterizada porque sin embargo el acero presenta un contenido de carbono de 0.12 a 0.25%.
3. 3. - Banda laminada en caliente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el acero contiene adicionalmente cuando menos uno de los siguientes elementos (% en masa) : hasta 1. % cromo hasta 0.1% cobre hasta 0.5% molibdeno hasta 0.1% níquel hasta 0.009% nitrógeno.
4. 4.- Banda laminada en caliente hecha de un acero de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque presenta contenidos de carbono de 0.08 a 0.15%, de manganeso de 1.75 a 1.90%, de cromo de 0.5 a o.6% y de nitrógeno de 0.005 a 0.009%.
5. 5.- Banda laminada en caliente hecha de un acero de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque contiene titanio en una cantidad adecuada para la fijación estequiométrica del nitrógeno contenido en el acero (ti»3.4% N) y hasta 0.0025% B.
6. 6.- Banda laminada en caliente de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada, porque el contenido de silicio se limita a menos de 0.04%.
7. 7. - Un proceso para producir una banda laminada en caliente con un espesor final menor a 5 mm, en particular menos de 2 mm, con un acero con la composición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, con valores de resistencia tensil mayores a 800 N/mm2, caracterizado porque se realizan las siguientes medidas: se calienta una placa a de 1000 a 1300 °C, - se pre-lamina dentro del intervalo de temperatura de 950 a 1150°C se termina a una temperatura de laminado final por encima de Ar3; la banda caliente producida de esta manera se enfría hasta una temperatura de enrollado en el intervalo de 20°C a por debajo de la temperatura inicial de la raartensita y se enrolla, obteniéndose una estructura con mas de 95% de martensita.
8. 8.- Un proceso de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el enfriamiento a la temperatura final de laminado a la temperatura de enrollado se realiza con t8/5<l0s.
9. 9. - . Un proceso de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque por la selección respectiva de la temperatura de enfriamiento dentro del intervalo efe temperatura mencionado en la reivindicación 7, se fija la resistencia tensil de la banda laminada en caliente a un valor en el intervalo de 800 a 1400 N/mm3.
10. 10.- Banda laminada en caliente de acuerdo con una de las reivindicaciones i a 6, caracterizada? porque se galvaniza,
11. ll.- uso de la banda galvanizada laminada en caliente hecha de un acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 y producida en un proceso de acuerdo con las reivindicaciones 7 a 9 para componentes sometidos a altos esfuerzos mecánicos en la construcción automotriz, por ejemplo para amoriguadores de impacto lateral y parachoques.