ES2182761T5 - Banda de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado - Google Patents
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Description
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DESCRIPCION
Banda de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado
La presente invencion se refiere al campo de los aceros para aplicar en el campo del envasado metalico, alimenta- rio, no alimentario o industrial.
Los aceros elaborados para utilizaciones propios del envasado metalico se diferencian sobretodo de las chapas finas por sus caractensticas ffsicas.
Los espesores de las chapas de acero para envasado vanan de 0,12 mm a 0,25 mm para la gran mayona de utilizaciones, pero pueden alcanzar espesores mas importantes, hasta 0,49 mm para aplicaciones muy particulares. Por ejemplo, este es el caso de ciertos envasados no alimentarios, como, por ejemplo, ciertos aerosoles, o el caso de ciertos envasados industriales. Igualmente, estos espesores pueden bajar hasta 0,08 mm, por ejemplo, en el caso de barquetas alimentarias.
Habitualmente las chapas de acero para envasado estan revestidas de un revestimiento metalico (estano, refundido o no refundido o cromo) sobre el cual se deposita generalmente un revestimiento organico (barniz, tinta o pelfculas plasticas).
En el caso de envasados de dos piezas, estos se realizan por embuticion mediante placa de presion, o por embuti- cion/repaso para botes de bebidas, y son generalmente botes asimetricos, cilmdricos o tronconicos. Sin embargo, los fabricantes de envasados muestran un interes cada vez mas acentuado en aceros de espesores siempre mas bajos, de 0,12 mm a 0,075 mm y, con la preocupacion de diferenciarse de la competencia, buscan innovar en formas cada vez mas complejas. Tambien se puede encontrar botes de formas originales, fabricados de chapas de acero de bajo espesor que, aunque presentan las dificultades mas importantes de conformacion, deben responder a los crite- rios de utilizacion (resistencia mecanica del envasado, resistencia a la carga axial que se someten durante su alma- cenamiento en apilamiento, resistencia a la sobrepresion interna a que se someten durante el tratamiento termico de esterilizacion y a la depresion interna a que se someten despues del enfriamiento) y por lo tanto deben presentar una muy alta resistencia mecanica.
Asf, la realizacion y las prestaciones de estos envasados dependen de un cierto numero de caractensticas mecani- cas del acero, que son:
- el coeficiente de anisotropfa planar ACaniso,
- el coeficiente de Lankford,
- el lfmite de elasticidad Re,
- la resistencia maxima a la rotura Rm,
- el alargamiento A%, y
- el alargamiento repartido Ag%.
Para conferir al envasado una resistencia mecanica equivalente al espesor del acero inferior, es indispensable que la chapa de acero presente una muy alta resistencia maxima a la rotura.
Para la realizacion de envasados, es conocido el uso de los aceros estandares de bajo contenido en carbono y de bajo contenido en manganeso, calmados con aluminio.
El contenido en carbono pretendido habitualmente para este tipo de acero esta comprendido entre 0,020% y 0,040%, ya que contenidos superiores a 0,040% conducen a caractensticas mecanicas menos favorables para la embuticion y contenidos inferiores a 0,020% inducen una propension al envejecimiento natural de la chapa, a des- pecho de un envejecimiento al recocido.
El contenido en manganeso es reducido al maximo a causa de un efecto desfavorable de este elemento sobre el valor del coeficiente de Lankford para aceros no desgasificados a vacfo. Asf, el contenido en manganeso pretendido esta comprendido entre 0,15 y 0,25%.
Estas chapas de acero se realizan por laminacion en fno de una banda en caliente, con una tasa de laminacion en fno comprendida entre 75% y mas de 90%, seguida de un recocido en continuo a una temperatura comprendida entre 640 y 700°C, y de una segunda laminacion en fno con una tasa de alargamiento durante esta segunda lamina- cion en fno que vana entre 2% y 45% segun el nivel pretendido de resistencia maxima a la rotura Rm.
Pero, para los aceros de bajo contenido en carbono calmados con aluminio, las altas caractensticas mecanicas se asocian a una baja capacidad de alargamiento. Esta baja ductilidad, ademas del hecho de que es desfavorable para
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la conformacion del envasado, implica en esta conformacion un adelgazamiento de las paredes que va a ser desfa- vorable para las prestaciones del envasado.
Asf, por ejemplo, un acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio que presenta una resistencia maxima a la rotura Rm del orden de 550 MPa, presentara una tasa de alargamiento A% solamente del orden de 1 a 3%.
La presente invencion tiene como objetivo proponer una chapa de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado que presente, en lo que se refiere a la resistencia maxima a la rotura equivalente a la de los aceros de bajo contenido en carbono calmados con aluminio del estado de la tecnica, una tasa de alargamiento A% mas elevada.
Para obtener estas caractensticas, la invencion tiene como objeto un procedimiento de fabricacion de una banda de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado, en el cual:
- se abastece una banda de acero laminada en caliente que incluye, en peso, entre 0,022 y 0,035% de carbono, entre 0,15 y 0,25% de manganeso, entre 0,040 y 0,070% de aluminio, entre 0,0035 y 0,0060% de nitrogeno, siendo el resto hierro e impurezas residuales inevitables,
- se efectua una primera laminacion en fno de la banda,
- se somete la banda laminada en fno a un recocido,
- se efectua eventualmente una laminacion en fno secundaria, caracterizado porque el recocido es un recocido continuo cuyo ciclo incluye:
- un aumento de temperatura hasta una temperatura superior a la temperatura de iniciacion de la transformacion perlftica Ac-i,
- un mantenimiento de la banda por encima de esta temperatura durante un tiempo superior a 10 segundos,
- un enfriamiento rapido de la banda hasta una temperatura inferior a 100°C a una velocidad de enfriamiento com- prendida entre 100 y 500°C/s,
- un tratamiento termico a baja temperatura comprendida entre 100°C y 300°C durante un tiempo superior a 10 se- gundos,
- y un enfriamiento hasta la temperatura ambiente.
Segun otras caractensticas del procedimiento segun la invencion:
- despues del enfriamiento rapido de la banda y antes del tratamiento termico a baja temperatura, se efectua una operacion de deformacion plastica de alargamiento de la banda con una tasa de alargamiento comprendida entre 1 y 5%;
- se mantiene la banda durante el recocido a una temperatura comprendida entre Ac1 y 800°C, durante un tiempo de 10 segundos a 2 minutos;
- se mantiene la banda durante el tratamiento termico a baja temperatura comprendida entre 100°C y 300°C, durante un tiempo comprendido entre 10 segundos y 2 minutos;
- la operacion de deformacion plastica de alargamiento de la banda se efectua por aplanamiento bajo traccion o por laminacion.
Igualmente, la invencion se refiere a una chapa de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado, que incluye, en peso, entre 0,022 y 0,035% de carbono, entre 0,15 y 0,25% de manganeso, entre 0,040 y 0,070% de aluminio, entre 0,0035 y 0,0060% de nitrogeno, siendo el resto hierro e impurezas residuales inevitables, fabricada segun el procedimiento citado anteriormente, caracterizada porque presenta en estado envejecido una tasa de alargamiento A% que cumple la relacion:
(670 - Rm)/14 < A% < (720 - Rm)/17
siendo Rm la resistencia maxima a la rotura, del acero, expresada en MPa.
Las caractensticas y ventajas apareceran mas claramente en la descripcion que sigue, dada unicamente a tttulo de ejemplo, realizada haciendo referencia a las figuras adjuntas en anexo.
Segun otras caractensticas de la chapa, el acero incluye atmosferas de COTTRELL y/o carburos epsilon precipita- dos a baja temperatura, y presenta un numero de granos por mm2 superior a 20.000.
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Las Figuras 1 y 2 son diagramas que muestran la influencia de la temperatura de recocido sobre la resistencia maxima a la rotura Rm.
La Figura 3 es un diagrama que muestra la influencia de la velocidad de enfriamiento sobre la resistencia maxima a la rotura Rm.
La Figura 4 es un diagrama que muestra la influencia de la velocidad de enfriamiento sobre la resistencia maxima a la rotura Rm y sobre la tasa de alargamiento A%.
La Figura 5 es un diagrama que muestra la influencia de la velocidad de enfriamiento sobre la dureza HR30T.
La Figura 6 es un diagrama que muestra la influencia del tratamiento termico a baja temperatura sobre la resistencia maxima a la rotura Rm.
La Figura 7 es un diagrama que muestra la influencia del tratamiento termico a baja temperatura sobre la tasa de alargamiento A%.
La Figura 8 es un diagrama que muestra la influencia de la deformacion plastica de alargamiento sobre la resistencia maxima a la rotura Rm.
Se han realizado varios ensayos, en primer lugar a nivel experimental y luego a niveles industriales, para validar las caractensticas de la invencion. Los resultados completos de dos de estos ensayos se van a describir a continuacion.
Estos ensayos se refieren a dos bobinas en fno de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio, cuyas caractensticas se representan en la Tabla 1 siguiente.
TABLA 1
- Contenidos (10'3%) Laminacion en caliente Laminacion en fno
- C Mn Al N TFL (°C) Tbob (°C) Ep (mm) Tred. (%) Ep (mm)
- A
- 23 186 50 3,6 860/880 530/565 1,97 89,8 0,20
- B
- 25 203 58 4,6 860/880 530/565 2,00 87 0,28
En la primera columna, se identifica la bobina; en la segunda hasta la quinta columna, se indica en 10"3% en peso los contenidos de los constituyentes principales que tienen cierta importancia. De la sexta a la octava columna se refieren a las condiciones de laminacion en caliente: en la sexta columna se indica la temperatura de fin de lamina- cion en caliente; en la septima columna se indica la temperatura de bobinado; en la octava columna se indica el espesor de la banda en caliente. Finalmente, las columnas novena y decima se refieren a las condiciones de laminacion en fno: en la novena columna se indica la tasa de reduccion de la laminacion en fno y en la decima columna se indica el espesor final de la banda en fno.
Estas dos bandas estandares han sido objeto de recocidos diferenciados seguidos de segundas laminaciones en fno igualmente diferenciadas.
Las temperaturas de mantenimiento del recocido han variado de 650°C a 800°C, las velocidades de enfriamiento han variado de 40°C/s a 400°C/s, las temperaturas de recocido a baja temperatura han variado de 150 a 350°C, y las tasas de alargamiento en la segunda laminacion han variado de 1% a 42%, con o sin deformacion plastica de alargamiento intermedio.
Ademas de los examenes micrograficos, la caracterizacion del metal procedente de estos diferentes ensayos ha consistido, por una parte, en realizar tracciones sobre probetas ISO 12,5x50 en la direccion de la laminacion y en direccion transversal, en estado nuevo y en estado envejecido despues del envejecimiento a 200°C durante 20 minu- tos y, por otra parte, en determinar la dureza HR30T igualmente en estado nuevo y en estado envejecido.
Estos ensayos han permitido demostrar que es posible aumentar considerablemente la resistencia maxima a la rotura Rm para el mismo acero con bajo contenido en carbono calmado con aluminio, con tasa de alargamiento en la segunda laminacion en fno identica, si se practica entre las dos laminaciones en fno un recocido continuo segun las condiciones de la invencion.
Dicho de otro modo, estos ensayos han permitido demostrar que es posible aumentar considerablemente la ductili- dad A% para el mismo acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio, con resistencia maxima a la rotura Rm identica, si se practica entre las dos laminaciones en fno un recocido continuo segun las condiciones de la invencion, ya que el mismo nivel de Rm es alcanzado con una tasa de alargamiento mas baja durante la segunda laminacion. Asf, sena posible realizar calidades de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio con un nivel de Rm del orden de 380 MPa sin necesitar segunda laminacion despues del recocido, salvo tal vez una opera-
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cion de batido en fno ligera denominada “skin-pass” que permite suprimir la meseta del ftmite de elasticidad presente sobre el metal a la salida del recocido.
Incidencia de la composicion del acero
Tal como se indica anteriormente, la invencion no se ubica en la composicion del acero, que es un acero estandar de bajo contenido en carbono calmado con aluminio.
Como todos los aceros de bajo contenido en carbono calmados con aluminio, estos son esencialmente los conteni- dos en carbono y en manganeso los que son importantes:
- el contenido en carbono pretendido habitualmente para este tipo de acero esta comprendido entre 0,022% y 0,040%, ya que contenidos superiores a 0,040% conducen a caractensticas mecanicas menos favorables para la embuticion. Para contenidos inferiores a 0,022%, no hay transformacion perlftica con el enfriamiento, y esta transformacion perlftica es necesaria y buscada;
- el contenido en manganeso se reduce al maximo a causa de un efecto desfavorable de este elemento sobre el valor del coeficiente de Lankford para aceros no desgasificados a vado; asf el contenido en manganeso pretendido esta comprendido entre 0,15 y 0,25%.
El nitrogeno y el aluminio son igualmente dos elementos que conviene controlar.
El nitrogeno se pone en exceso si se desea obtener un acero duro y envejecido. Generalmente, esta comprendido entre 0,0035 y 0,0060%.
El aluminio se utiliza para calmar el acero. Generalmente, esta comprendido entre 0,040 y 0,070%.
Incidencia de las condiciones de desnaturalizacion en caliente
Los aceros de bajo contenido en carbono calmados con aluminio recocidos en continuo estan generalmente lamina- dos a una temperatura superior a Ar3.
El parametro esencial es la temperatura de bobinado, y se prefiere un bobinado en fno, entre 500 y 620°C. En efecto, el bobinado en caliente, a una temperatura superior a 650°C presenta dos inconvenientes:
- genera heterogeneidades de caractensticas mecanicas en relacion con las diferencias de velocidades de enfriamiento entre el nucleo y los extremos de la banda;
- induce un riesgo de crecimiento anormal de los granos, el cual puede producirse para ciertas parejas (temperatura de fin de laminacion, temperatura de bobinado) y puede constituir un defecto redhibitorio tanto en chapa en caliente como en chapa en fno.
Sin embargo un bobinado en caliente se puede efectuar practicando, por ejemplo, un bobinado selectivo: la temperatura es mas elevada en los extremos de la banda.
Incidencia de las condiciones de laminacion en frio
Por los bajos espesores finales a realizar, el campo de la tasa de reduccion en fno se extiende de 75% a mas de 90%.
Los factores principales que intervienen en la definicion de la tasa de reduccion en fno son, bien evidentemente, el espesor final del producto, y en este punto se puede jugar con el espesor del producto en caliente, asf como unas consideraciones metalurgicas.
Las consideraciones metalurgicas estan basadas sobre la incidencia de la tasa de reduccion en fno sobre el estado microestructural, y por consiguiente sobre las caractensticas mecanicas despues de la recristalizacion y recocido. Asf cuanto mas aumenta la tasa de reduccion en fno, mas baja es la temperatura de recristalizacion, mas pequenos son los granos y mas altos estan Re y Rm. En particular, la tasa de reduccion puede tener una incidencia muy grande sobre el coeficiente de Lankford.
En el caso de exigencias en terminos de pliegues de embuticion, conviene, por ejemplo, optimizar la clase de acero y sobretodo el contenido en carbono, y la tasa de reduccion de la laminacion en fno con la dureza o las caractensticas mecanicas deseadas para obtener un metal denominado «metal sin pliegues».
Incidencia del recocido
Una caractenstica importante de la invencion reside en la temperatura de recocido. Es importante que la temperatura de recocido sea superior al punto de iniciacion de la transformacion perlftica Aci (del orden de 720°C para este tipo de acero).
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Otra caractenstica importante de la invencion reside en la velocidad de enfriamiento que debe estar comprendida entre 100 y 500°C/s.
Durante el mantenimiento de la banda a una temperatura superior a Ac1, se forma austenita, rica en carbono. El enfriamiento rapido de esta austenita permite mantener una cierta cantidad de carbono y de nitrogeno en estado libre.
Por lo tanto, es importante la realizacion de un enfriamiento rapido, comprendido entre 100 y 500°C/s al menos hasta una temperatura inferior a 100°C. Si el enfriamiento rapido se detiene antes de 100°C, los atomos de carbono y de nitrogeno libres van a poder combinarse y el efecto buscado no sera alcanzado. Es bien evidente que es posible un enfriamiento rapido hasta la temperatura ambiente.
Igualmente, es posible efectuar un enfriamiento a una velocidad superior a 500°C/s, pero la firma solicitante ha cons- tatado que mas alla de 500°C/s, la influencia de un aumento de la velocidad de enfriamiento no es muy significativa.
Este recocido a alta temperatura con enfriamiento rapido es seguido por un tratamiento termico a baja temperatura, que se podna calificar de tratamiento termico de pseudo-sobreenvejecimiento.
La caractenstica esencial de este tratamiento termico a baja temperatura reside en la temperatura de mantenimiento de la banda, que debe estar comprendida entre 100 y 350°C. Las velocidades de aumento de temperatura y de enfriamiento durante este tratamiento termico a baja temperatura tienen poca importancia.
Este tratamiento termico a baja temperatura tiene como objetivo hacer que se precipiten los atomos de carbono libres en forma de precipitados finos y dispersados de carburos a baja temperatura y/o de carburos epsilon. Igualmente, permite la segregacion de los atomos de carbono y de nitrogeno libres a nivel de las dislocaciones para for- mar atmosferas de COTTRELL.
Las Figuras 1 y 2 presentan la influencia de la temperatura de recocido a velocidad de enfriamiento constante (pre- tendida 100°C/s y realizada 73 a 102°C/s en la Figura 1; pretendida 300°C/s y realizada 228 a 331°C/s en la Figura 2) con respecto a la resistencia maxima a la rotura Rm.
Se constata en estas Figuras un claro aumento de Rm con tasa de alargamiento de la segunda laminacion identica para los aceros recocidos a 740°C y a 780°C con respecto a los mismos aceros recocidos a 650°C y a 680°C.
Sin embargo, esta influencia de la temperatura de recocido sobre la resistencia maxima a la rotura Rm no es muy perceptible para tasas de alargamiento en la segunda laminacion en fno inferiores a 3%. No sera verdaderamente significativo mas que a partir de 5% de alargamiento en la segunda laminacion en fno.
Una temperatura muy elevada, superior a 800°C, implica una precipitacion, al menos parcial del nitrogeno en forma de nitruros de aluminio. Este nitrogeno precipitado no participa mas en el endurecimiento del acero, lo que tiene como efecto una disminucion de la resistencia maxima a la rotura Rm. Este fenomeno se entreve en la Figura 2 sobre la cual se destaca, para tasas de alargamiento superiores a 10%, una disminucion del aumento de la resistencia maxima a la rotura Rm entre la muestra recocida a 750°C y la muestra recocida a 800°C.
El tiempo de mantenimiento de la banda entre 720°C y 800°C debe ser lo suficiente para volver a poner en solucion todo el carbono correspondiente al equilibrio. Un mantenimiento durante 10 segundos es suficiente para asegurar esta reposicion en solucion de la cantidad de carbono correspondiente al equilibrio para los aceros cuyo contenido en carbono esta comprendido entre 0,022 y 0,035% y un mantenimiento mas alla de 2 minutos, aunque posible, es inutil y costoso.
Las Figuras 3 y 4 presentan la influencia de la velocidad de enfriamiento a temperatura de recocido constante (750°C) mantenida durante 20 segundos.
Tal como se puede observar en la Figura 3, a 10% de alargamiento en la segunda laminacion en fno, la resistencia maxima a la rotura Rm del acero es igual a aproximadamente 520 MPa si la velocidad de enfriamiento es igual a 100°C/s, mientras que no alcanza mas de 440 MPa si la velocidad de enfriamiento es igual a 50°C/s.
Por lo tanto, se puede realizar un acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio cuyo valor de Rm es igual a 520 MPa con solamente 10% de alargamiento en la segunda laminacion en fno si la velocidad de enfriamiento es igual a 100°C/s, mientras que se debe efectuar una segunda laminacion en fno con una tasa de alargamiento de 25% si la velocidad de enfriamiento no es mas que 50°C/s.
Esta tan baja tasa de alargamiento en la segunda laminacion en fno permite degradar menos la ductilidad del acero. Asf, se observa en la Figura 4 que el acero cuya Rm es igual a 520 MPa presenta una ductilidad A% igual a 14 cuando la velocidad de enfriamiento es igual a 100°C/s, mientras que es igual a 3,5 cuando la velocidad de enfriamiento es igual a 50°C/s.
Esta constatacion es igualmente valida para la dureza del acero. Tal como se observa en la Figura 5, para la misma tasa de alargamiento en la segunda laminacion en fno, la dureza del acero aumenta si la velocidad de enfriamiento
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es igual a 100°C/s. Este aumento de la dureza es debido a un contenido en carbono libre mas elevado y/o a la pre- sencia de precipitados finos y dispersos.
Tal como se puede observar en la Figura 6, para un acero recocido durante 20 segundos a 750°C y enfriado con una velocidad de enfriamiento igual a 100°C/s luego laminado en fno con una tasa de alargamiento igual a 10%, la resis- tencia maxima a la rotura Rm aumenta si se efectua un tratamiento termico a baja temperatura despues del recocido a alta temperatura. Asf, por ejemplo, para el acero A, el tratamiento termico a 150°C permite aumentar el valor de Rm en aproximadamente 50 MPa con una tasa de laminacion en fno secundaria igual a 10% con respecto al mismo acero que no haya sido sometido a tratamiento termico a baja temperatura y que haya sido sometido a una laminacion en fno secundaria con una tasa de alargamiento igual a 18% (Rm = 520 MPa sin tratamiento termico a baja temperatura despues del recocido a alta temperatura, y Rm = 490 MPa despues del tratamiento termico a 150°C).
Se constata en esta Figura que la resistencia maxima a la rotura Rm disminuye cuando la temperatura del tratamiento termico supera 300°C. Por ejemplo, despues del tratamiento termico a 350°C, el valor de Rm es solamente igual a una media de 450 MPa, lo que representa una disminucion de 20 MPa con respecto al mismo acero obtenido sin tratamiento termico a baja temperatura, a diferencia de la tasa de alargamiento durante la laminacion en fno secundaria que es parecida. Esta disminucion de Rm con la temperatura del tratamiento termico es debida a una precipi- tacion del carbono en forma de cementita.
Tal como se observa en la Figura 7, el tratamiento termico a baja temperatura permite igualmente aumentar la tasa de alargamiento A%, que pasa asf de 4,8% a una media de 9%, y en iguales condiciones por lo demas.
Incidencia de la deformacion plastica de alargamiento
Es posible desarrollar aun mas el fenomeno de endurecimiento del acero efectuando, despues del enfriamiento rapido de la banda y antes del tratamiento termico a baja temperatura, una operacion de deformacion plastica de alargamiento de la banda con una tasa de alargamiento comprendida entre 1 y 5%.
Esta deformacion plastica crea dislocaciones sobre las cuales se van a formar, durante el tratamiento termico a baja temperatura, atmosferas de COTTRELL, es decir, acumulaciones de atomos de carbono y de nitrogeno libres alre- dedor de las dislocaciones provocadas por la deformacion plastica, y/o carburos epsilon. Asf, a continuacion del tratamiento termico a baja temperatura, las dislocaciones provocadas por la deformacion del material seran inmovili- zadas o ancladas por estas atmosferas de COTTRELL lo que tiene como efecto un endurecimiento del acero.
Tal como se observa en la Figura 8, con tasa de alargamiento total identica, la resistencia a la rotura Rm del acero A aumenta significativamente si se efectua una pequena deformacion plastica de alargamiento, entre el recocido a alta temperatura y el tratamiento termico a baja temperatura. Por ejemplo, se observa que para una tasa de alargamiento total igual a 15% realizada en una sola vez despues del tratamiento termico a baja temperatura, el valor Rm es igual a 645 MPa. En cambio, si se efectua una deformacion plastica intermedia con una tasa de alargamiento igual a 3%, la tasa de alargamiento total permanece igual a 15% (lo que significa que se disminuye la tasa de alargamiento durante la laminacion en fno secundaria), el valor de Rm es igual a 675 MPa.
Esta deformacion plastica intermedia de alargamiento se puede efectuar por aplanamiento bajo traccion o por lami- nacion.
Los analisis micrograficos de las muestras han permitido la constatacion de que el numero de granos por mm2 es mas alto (superior a 20.000), y que los carburos, cuando se forman son cementita intergranular.
Asf, este procedimiento de fabricacion permite la realizacion de un acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado, que incluye, en peso, entre 0,022 y 0,035% de carbono, entre 0,15 y 0,25% de manganeso, entre 0,040 y 0,070% de aluminio, entre 0,0035 y 0,0060% de nitrogeno, siendo el resto hierro e impurezas residua- les inevitables, que presenta en estado envejecido una tasa de alargamiento A% que cumple la relacion:
(670 - Rm)/14 < A% < (720 - Rm)/17
siendo Rm la resistencia maxima a la rotura, del acero, expresada en MPa.
Los efectos del procedimiento segun la invencion (tratamiento termico a baja temperatura despues del enfriamiento rapido) son igualmente visibles para aceros cuyo contenido en carbono es superior a 0,040%. Tfpicamente, este es el caso de los aceros utilizados para aplicaciones que no necesitan una embuticion severa, por ejemplo, para reali- zar cuerpos de botes de tres piezas o fondos de botes. El contenido en carbono de estos aceros esta generalmente comprendido entre 0,040 y 0,080%.
Claims (8)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. - Procedimiento de fabricacion de una banda de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado, en el cual:- se abastece una banda de acero laminada en caliente que incluye, en peso, entre 0,022 y 0,035% de carbono, entre 0,15 y 0,25% de manganeso, entre 0,040 y 0,070% de aluminio, entre 0,0035 y 0,0060% de nitrogeno, siendo el resto hierro e impurezas residuales inevitables,- se efectua una primera laminacion en fno de la banda,- se somete la banda laminada en fno a un recocido,- se efectua eventualmente una laminacion en fno secundaria, caracterizado porque el recocido es un recocido continuo cuyo ciclo incluye:- un aumento de temperatura hasta una temperatura superior a la temperatura de iniciacion de la transformacion perlftica Ac-i,- un mantenimiento de la banda por encima de esta temperatura durante un tiempo superior a 10 segundos,- un enfriamiento rapido de la banda hasta una temperatura inferior a 100°C a una velocidad de enfriamiento com- prendida entre 100°C por segundo y 500°C por segundo,- un tratamiento termico a baja temperatura comprendida entre 100°C y 300°C durante un tiempo superior a 10 se- gundos,- y un enfriamiento hasta la temperatura ambiente.
- 2. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, despues del enfriamiento rapido de la banda y antes del tratamiento termico a baja temperatura, se efectua una operacion de deformacion plastica de alargamiento de la banda con una tasa de alargamiento comprendido entre 1 y 5%.
- 3. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque se mantiene la banda durante el recocido a una temperatura comprendida entre Ac-i°C y 800°C, durante un tiempo de 10 segundos a 2 minutos.
- 4. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque se mantiene la banda durante el tratamiento termico a baja temperatura comprendida entre 100°C y 300°C, durante un tiempo comprendido entre 10 segundos y 2 minutos.
- 5. - Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado porque la operacion de deformacion plastica de alargamiento de la banda se efectua por aplanamiento bajo traccion.
- 6. - Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado porque la operacion de deformacion plastica de alargamiento de la banda se efectua por laminacion.
- 7. - Chapa de acero de bajo contenido en carbono calmado con aluminio para envasado, que incluye, en peso, entre 0,022 y 0,035% de carbono, entre 0,15 y 0,25% de manganeso, entre 0,040 y 0,070% de aluminio, entre 0,0035 y 0,0060% de nitrogeno, siendo el resto hierro e impurezas residuales inevitables, fabricada segun el procedimiento de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque presenta en estado envejecido una tasa de alargamiento A% que cumple la relacion:(670 - Rm)/14 < A% < (720 - Rm)/17siendo Rm la resistencia maxima a la rotura, del acero, expresada en MPa.
- 8.- Chapa de acero segun la reivindicacion 7, caracterizada porque el acero incluye atmosferas de COTTRELL y/o de carburos epsilon precipitados a baja temperatura, y presenta un numero de granos por mm2 superior a 20.000.
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