ES2200492T3 - Procedimiento para producir productos de acero laminados en frio recubiertos de metal, y producto asi obtenido que presenta un bajo limite de alargamiento. - Google Patents

Procedimiento para producir productos de acero laminados en frio recubiertos de metal, y producto asi obtenido que presenta un bajo limite de alargamiento.

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ES2200492T3 ES99870267T ES99870267T ES2200492T3 ES 2200492 T3 ES2200492 T3 ES 2200492T3 ES 99870267 T ES99870267 T ES 99870267T ES 99870267 T ES99870267 T ES 99870267T ES 2200492 T3 ES2200492 T3 ES 2200492T3
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Abstract

Composición de acero que comprende: - un contenido de C entre 0, 06% y 0, 15%, - un contenido de Si entre 0, 1% y 0, 4% - un contenido de Mn inferior a 1, 5%, - un contenido de Cr entre 0, 2% y 0, 5%, - un contenido de Mo entre 0, 1% y 0, 25%, de tal forma que se cumpla lo siguiente: Cr + 2Mo 0, 7%, - siendo el resto Fe y las impurezas incidentales.

Description

Procedimiento para producir productos de acero en frío recubiertos de metal, y producto así obtenido que presenta un bajo limite de agotamiento.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un acero laminado en frío, recubierto de metal, de alta resistencia.
La presente invención también se refiere a los productos directamente obtenidos mediante el procedimiento mencionado anteriormente.
Estado de la técnica
En el campo del automóvil existe la necesidad de productos de acero laminado en frío y recubiertos en caliente, con un bajo límite de alargamiento y una resistencia a la tracción comprendida entre 500 MPa y 800 MPa, así como de grados de acero con alta resistencia a la corrosión a altas temperaturas, de hasta 900ºC, en combinación con buenas propiedades mecánicas durante y tras su uso a estas altas temperaturas.
Estos aceros también se denominan frecuentemente aceros multifase o, preferiblemente, aceros de doble fase.
Los documentos US-A-4394186 y BE-A-886583 describen láminas de acero de doble fase que tienen como principales constituyentes una fase de ferrita y, al menos, otra fase que puede ser martensita o bainita o austenita/retenida. Estos aceros tienen un bajo límite de alargamiento, aproximadamente de 0,6 y no presentan elongación en el límite de fluencia. El procedimiento de obtención de las láminas de acero no recubiertas se realiza calentando el acero en un tren continuo de recocido, a una temperatura comprendida dentro de la región intercrítica, seguido de un templado en un paso (denominado enfriamiento primario R1), desde la temperatura de recocido a una temperatura inferior a 200ºC, con una velocidad de enfriamiento comprendida entre 1 y 30ºC por segundo. Este acero tiene un contenido de carbón comprendido entre 0,01 y 0,3% y un contenido de manganeso comprendido entre 0,7 y 1,7%.
El procedimiento de producción para la obtención de acero recubierto por inmersión en caliente es calentar el acero en un tren continuo de recocido, a una temperatura comprendida dentro de la región intercrítica, seguido de un templado en dos pasos: en el primer paso de templado, se realiza el templado de la plancha (enfriamiento primario R1) a una temperatura entre 420º y 700ºC (temperatura de un baño de zinc fundido), con una velocidad de enfriamiento comprendida en un rango de 1ºC/seg<R1<30ºC/seg; el segundo paso de templado (enfriamiento secundario, R2) consiste en el templado desde la temperatura del baño de fundido a una temperatura inferior a 200ºC, con una velocidad de enfriamiento comprendida entre 100ºC/seg<R2<300ºC/seg. El primer paso del templado es para evitar la transformación de la austenita en perlita y el segundo se realiza para lograr la transformación de la austenita en martensita. La alta velocidad del enfriamiento secundario, (R2), descrita (entre 100 y 300ºC por segundo) de la tira de acero, que todavía está recubierta por metal fundido, probablemente sea factible a escala del laboratorio pero en la tecnología industrial existente hoy día, no es factible realizar este enfriamiento rápido. Efectivamente, tras el baño de metal fundido de revestimiento, la tira recubierta (con metal fundido en su superficie), se enfría al aire (sin forzar con aire frío) durante su transferencia vertical a las cuchillas de barrido (regulación del grosor de la capa) y posteriormente se enfría en un dispositivo de enfriamiento vertical, para asegurar el mismo espesor de la capa en ambos lados. Una velocidad de enfriamiento superior a 50ºC por segundo sólo puede lograrse mediante el templado del laminado, que no se puede aplicar al procedimiento expuesto debido a la capa fundida, o por medio de agua, que es imposible de aplicar en dicho procedimiento sobre una superficie fundida o por encima de un baño de metal fundido. Estos dos procedimientos de enfriamiento rápido se aplican a superficies de acero no recubiertas. Según el estado de la técnica hasta la fecha, ningún tren de galvanización industrial ha sido equipado con estos dispositivos de templado utilizados para el templado secundario.
El documento EP-A-0501605 describe una lámina de acero galvanizado con una resistencia a la tracción no inferior a 800 MPa y un límite de alargamiento inferior a 0.6. Este acero contiene carbón, manganeso, niobio, titanio y boro y tiene una estructura de fase dual. Tras el recocido a una temperatura comprendida entre Ac3 -30ºC y Ac3+70ºC, la lámina de acero se enfría a una velocidad superior a 50ºC por segundo, hasta una temperatura comprendida entre 450ºC y 550ºC. Este paso de enfriamiento controlado debe evitar que se produzca la transformación en perlita. Es bien conocida la adición de manganeso y cromo como elementos de la aleación y como una manera de obtener estructuras de templado. Sin embargo, estos elementos tienen efectos muy negativos sobre la adherencia del recubrimiento de metal a la superficie del acero.
El documento JP-A-4350152 describe la fabricación de láminas de acero galvanizado con un contenido de molibdeno entre 0,005 y 0,5%, un contenido de boro comprendido entre 0,4 y 50 ppm, un contenido de silicio inferior a 0,5% y un contenido de carbono comprendido entre 0,01 y 0,2% con la presencia de algunos elementos de Mn, Al y Ti. La temperatura de recocido en el tren de galvanización es superior a Ac3. El enfriamiento se realiza con una velocidad superior a 50ºC por segundo. Este procedimiento presenta dos desventajas principales: la alta temperatura de recocido, superior a Ac3, es muy cara y la alta velocidad de enfriamiento (>50ºC por segundo) en el enfriamiento secundario es difícilmente factible a escala industrial.
El documento JP-A-56047555 describe la fabricación de una placa de acero galvanizado mediante el recocido de una tira de acero laminada en frío en un tren continuo de galvanización por inmersión en caliente.
La composición del acero consiste en: C, 0,02-0,07%, Mn, 1,5-2,5%, Cr, 0,5-1%, Al, 0,01- 0,1%, Si, 0,07%, o inferior, y el resto es Fe. El contenido de Mn, Cr y C se define por la siguiente relación:
C + 0,06 Mn + 0,03 Cr > 0,17%
La tira de acero se sumerge entre las temperaturas de transformación Ac1 y Ac3 y pasa enseguida al baño de galvanización en caliente del mencionado tren de galvanización por inmersión en caliente para obtener la placa de acero galvanizado con un bajo límite de alargamiento, aproximadamente de 0,7, o inferior, y una resistencia a la tracción de aproximadamente 450 MPa, o superior. Las altas concentraciones de Mn (>1,5%) y Cr (>0,5%) tienen tal efecto perjudicial sobre la adherencia del zinc que es prácticamente imposible obtener una superficie de zinc sin defectos para aplicaciones industriales. Esto es debido a los pesados óxidos de manganeso y cromo que se forman en la superficie de la barra antes de entrar en el baño de zinc.
El documento JP-A-56163219 describe una tira de acero galvanizado, laminado en frío con alta resistencia a la tracción en la que una plancha del acero compuesta de 0,02-0,15% de C, 1,6-3,0% de Mn, 0,1-1,0% de Cr, menos de 0,1% de Si, 0,01-0,10% de Al y el resto de Fe con las impurezas inevitables y que satisface la siguiente relación: Mn%+1/2Cr% superior o igual a 1,9%, es laminada en caliente, decapada y laminada en frío para obtener una tira de acero laminada en frío. A continuación se calienta la plancha a una temperatura de recocido entre Ac1 y Ac3, con un dispositivo de galvanización continua que comprende el recocido, e inmediatamente se pasa a través de un baño de galvanización donde se recubre. Las velocidades medias de enfriamiento hasta la ejecución de la inmersión en caliente tras el recocido en tren deben ser preferiblemente de unos 2º - 8ºC/seg y el promedio de las velocidades de enfriamiento hasta 350ºC después del recubrimiento debe ser de aproximadamente 3º - 8ºC/seg. Las altas concentraciones de Mn (>1,5%) y Cr (>0,5%) tienen tal efecto perjudicial sobre la adherencia del zinc que es prácticamente imposible obtener una superficie para aplicaciones industriales sin defectos de zinc. Esto es debido a los pesados óxidos de manganeso y cromo que se forman en la superficie de la tira antes de entrar en el baño de zinc.
La aluminización del acero según el proceso anteriormente descrito de recocido y el enfriamiento en dos pasos es también una técnica conocida. Para aplicaciones a alta temperatura es necesaria una combinación de una buena adherencia del recubrimiento con una escasa disminución de la resistencia, ya que es necesario el uso a altas temperaturas. Los recubrimientos de aluminio de las láminas de acero estándar, comerciales, tienen escasa resistencia a la corrosión a temperaturas superiores a 650ºC, debido a la formación de compuestos frágiles de Al-Fe-Si.
Añadiendo al acero elementos de aleación, como Ti, se han producido en el pasado grados de aceros aluminizados comerciales, con resistencia a la corrosión a altas temperaturas, hasta 800ºC. Existe un grado de acero comercial con buen comportamiento a 900ºC. Un punto débil de estos aceros es la continua disminución de su resistencia a lo largo del tiempo de uso, relacionado con el tiempo que pasa a altas temperaturas. Para evitar la disminución de la resistencia en este grado existente, se añaden cantidades considerables de Ti y Nb al acero que impiden el crecimiento de granos de ferrita. No obstante, con este proceder la pérdida de resistencia sólo se retrasa.
Objetivos de la invención
El objetivo de la presente invención es producir un acero multifase, recubierto de metal por inmersión en caliente, laminado en frío, con una resistencia a la tracción al menos de 500 MPa y un limite de alargamiento (Re/Rm) inferior a 0,65 con laminación de endurecimiento e inferior a 0,60 sin laminación de endurecimiento.
La presente invención trata de proponer un acero de elevada resistencia con buena aptitud para la conformación y una buena adherencia del recubrimiento metálico, necesarios, por ejemplo, en la industria del automóvil para las partes expuestas y no expuestas.
Un propósito adicional es proponer un acero aluminizado con resistencia a la corrosión a altas temperaturas, hasta 900ºC, buena adherencia del recubrimiento y resistencia durante y tras su uso en estas altas temperaturas.
Principales características de la presente invención
La presente invención se refiere a un procedimiento y a una composición para producir una lámina de acero laminado en frío con estructura multifase y más particularmente a un procedimiento y a una composición para producir una lámina de acero laminado en frío con recubrimiento de metal que presenta excelentes aptitudes para la conformación, alta resistencia, bajo límite de alargamiento y alta ductilidad.
Más específicamente para el acero aluminizado, la presente invención posibilita obtener un incremento de la resistencia al usarlo a altas temperaturas, en combinación con una buena adherencia del recubrimiento y un bajo límite de alargamiento. Además, debido a la metalurgia del acero, los valores mecánicos se reacondicionan por medio de su uso a altas temperaturas.
El término "multifase" utilizado en la presente descripción significa que las principales fases constituyentes del acero son una fase ferrita y una fase martensita. Ventajosamente, además de estas dos fases, puede presentar una pequeña cantidad de una fase de bainita y una fase de austenita retenida.
El término "límite de alargamiento" indica la relación: límite de fluencia/resistencia a la tracción, a saber Re/Rm.
Como primer objetivo, la presente invención se refiere más especialmente a la composición del acero, que comprende:
-
Un contenido de C entre 0,06 y 0,15% en peso (en adelante expresado como %),
-
Un contenido de Si entre 0,1 y 0,4%.
-
Un contenido de Mn inferior a 1,5%.
-
Un contenido de Cr entre 0,2% y 0,5%
-
Un contenido de Mo entre 0,1% y 0,25%, de tal forma que se cumpla lo siguiente: Cr + 2Mo \geq 0,7%
-
siendo el resto el Fe y las impurezas incidentales
Como segundo objeto, la invención se refiere también a un procedimiento de producción de acero multifase con la anterior composición, recubierto de metal, laminado en frío, comprendiendo dicho procedimiento los pasos siguientes:
-
la preparación de la lámina de acero mediante recalentamiento de la plancha, laminado en caliente y laminado en frío,
-
la impregnación de dicha lámina laminada en frío a una temperatura entre Ac1 y Ac3,
-
la realización de un enfriamiento primario hasta la temperatura del baño de metal fundido, con una velocidad de enfriamiento superior a 25ºC por segundo,
-
la realización del recubrimiento de metal por medio de inmersión en caliente de dicha lámina de acero
-
la realización de un enfriamiento secundario de la lámina de acero a una temperatura inferior a Ms con una velocidad de enfriamiento superior a 4ºC por segundo,
-
la realización de una reducción en el paso de laminación de endurecimiento entre 0% y 0,4%.
Como un tercer objetivo, la invención se refiere también al producto final, que es un producto de acero con una determinada composición, producido por medio de dicho procedimiento, caracterizado porque presenta:
-
una resistencia a la tracción al menos de 500 Mpa,
-
un bajo límite de alargamiento inferior a 0,65 con laminación de endurecimiento e inferior a 0,6 sin laminación de endurecimiento,
-
una excelente adherencia del recubrimiento,
-
en el caso del acero aluminizado, una temperatura de resistencia a la corrosión de hasta 900ºC.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 es una representación esquemática del tratamiento de recocido en la línea de recubrimiento mediante inmersión en caliente, según el procedimiento de la presente invención. Las adiciones de Cr y Mo retrasan la transformación de la austenita en perlita y bainita.
La Figura 2 representa la influencia de la adición de Cr sobre la formación de Cr_{2}O_{3} en la superficie de la lámina, tras la impregnación y antes del recubrimiento mediante inmersión en caliente.
Las Figuras 3a y 3b representan los resultados del ensayo industrial del acero galvanizado según la presente invención:
(3a) representa el límite de fluencia (Re) y la resistencia a la tracción (Rm) obtenidos, respectivamente, en tanto que
(3b) representa el límite de alargamiento (Re/Rm) obtenida en función de la temperatura de la impregnación.
La Figura 4 representa la influencia de una reducción en el paso de laminación al endurecimiento sobre el límite de alargamiento del producto de acero galvanizado producido según la presente invención.
La Figura 5 representa la resistencia a la temperatura del acero aluminizado según la presente invención, comparada con la de otros aceros existentes.
La Figura 6 representa la resistencia en términos de límite de fluencia, Re, y resistencia a la tracción, Rm, como función del número de horas de exposición a las altas temperaturas.
La Figura 7 compara la calidad del recubrimiento de un acero aluminizado según la presente invención con la de un acero existente, tras la exposición prolongada a 800ºC.
La Figura 8 ilustra la capacidad del acero aluminizado de la presente invención para conservar sus propiedades mecánicas tras el enfriamiento desde una alta temperatura (reacondicionamiento del acero).
Descripción de unas formas de realización preferidas de la presente invención para la producción de una lámina recubierta de metal por inmersión en caliente
La siguiente descripción se refiere a dos formas de realización del procedimiento según la presente invención, a saber para la producción de una lámina de acero galvanizado preferida y para la producción de una lámina de acero aluminizado preferida.
Para el desarrollo de láminas de acero de calidad, como se requiere en la industria automovilística, hay que encontrar un compromiso entre las propiedades del recubrimiento y las propiedades mecánicas. Hay que añadir suficientes elementos a la aleación para aumentar la capacidad de templado, es decir, elementos que prevengan en lo posible la transformación de la austenita (formada a la temperatura de la impregnación) en bainita antes de alcanzar la temperatura Ms (principio de Martensita). El efecto del templado es más difícil de obtener en un tren de recubrimiento en caliente debido al procesamiento a través del baño de metal fundido y, por tanto, a la inevitable permanencia casi isotérmica a la temperatura del baño de fundido (400ºC a 700ºC). Esto se representa de forma esquemática en la figura 1.
Los elementos que teóricamente pueden ser tenidos en cuenta para incrementar el templado son B, C, Mo, Cr, Si y Mn. Como se ha expuesto en la sección sobre el estado de la técnica, las concentraciones excesivas de Cr y Mn dan lugar a deterioro de la adherencia del recubrimiento.
Sin embargo, en el caso de la lámina de acero aluminizado, estos elementos (Mn y Cr, y también Ti) son esenciales para evitar la formación de compuestos frágiles de Fe-Al-Si durante las altas temperaturas, los cuales son perjudiciales para la adherencia del recubrimiento. La presencia de Mn, Cr y Ti es beneficiosa para el fenómeno de interdifusión del Fe y el Al que da lugar a que el recubrimiento se disuelva en el acero, dejando una fase ferrita en la superficie con un alto contenido en Al y una excelente resistencia a la orrosión a altas temperaturas.
Con los requerimientos del recubrimiento como motivo principal, se ha observado que una combinación específica de Cr y Mo proporciona los mejores resultados según la presente invención.
Preferiblemente, la composición del acero, para una resistencia de 600 MPa combinada con un límite de alargamiento inferior a 0,65, se define por los siguientes contenidos:
-
Contenido de C entre 0,095 y 0,125%.
El contenido de C se determina en función de la resistencia deseada.
-
Contenido de Mn: entre 1,35 y 1,50%. El contenido de Mn es un elemento de aleación de bajo coste que incrementa el templado. Su nivel se limita a asegurar una adherencia suficiente del recubrimiento metálico en las partes expuestas y no expuestas del automóvil. El contenido de Mn también juega un papel efectivo en la interdifusión del Fe y el Al, en el caso de recubrimiento con Al.
-
Contenido de Si: entre 0,10 y 0,15%.
El contenido de Si es esencialmente importante para la dureza y para la soldadura por presión a tope pero debe limitarse para asegurar una suficiente adherencia del recubrimiento y una suficiente calidad de la superficie.
-
Contenido de Cr: superior a 0,2% (para el templado y para obtener la interdifusión en el caso del recubrimiento de Al) e inferior a 0,5% (adherencia del recubrimiento). El contenido de Cr es esencialmente importante para el templado y debe estar estrechamente regulado para asegurar la suficiente adherencia del recubrimiento. En la figura 2 se ilustra el efecto de un contenido superior de Cr sobre la formación de óxidos de Cr en la superficie del acero tras la impregnación y antes de la inmersión. Además, la tabla I describe la creciente ocurrencia de puntos "descubiertos" en la superficie galvanizada cuando aumenta el contenido de Cr, Mn o ambos. La aparición de estos puntos descubiertos indica el deterioro de la adherencia del recubrimiento metálico.
-
Contenido de Mo: entre 0,1 y 0,25%, estando definida la relación con el contenido de Cr de la siguiente forma: Cr+2Mo \geq 0,7%. El contenido de Mo es esencialmente importante para el templado y permite limitar el contenido de Cr y Mn a un nivel aceptable, asegurando una suficiente adherencia del recubrimiento en el caso de las láminas con recubrimiento metálico por inmersión en caliente.
El proceso se caracteriza de preferencia por los siguientes pasos:
Tren de laminación en caliente
\bullet
T1: Temperatura de recalentamiento de las planchas: superior a 1100ºC
\bullet
T2: temperatura de terminación: 870ºC
\bullet
T3: Temperatura de enrollado: entre 640ºC y 670ºC
Tren de laminación en frío
\bullet
Reducción de la laminación en frío comprendida entre 55% y 63%
A continuación, presenta una diferencia entre las dos formas de realización de la invención, principalmente el acero galvanizado y el acero aluminizado.
En el caso del acero galvanizado, el siguiente paso es:
Línea de recubrimiento con zinc por inmersión en caliente
\bullet
Temperatura de impregnación: 810ºC
\bullet
Punto de condensación en la línea de recubrimiento por inmersión en caliente inferior a -20ºC a temperaturas superiores a 650ºC y en la primera etapa de enfriamiento.
\bullet
Velocidad del enfriamiento primario > 40ºC/seg.
\bullet
Temperatura de la tira a la entrada en el baño de metal fundido: entre 460 y 475ºC.
\bullet
Media de la velocidad del enfriamiento secundario > 4ºC/seg.
\bullet
Reducción en el paso de laminación de endurecimiento: 0%
\bullet
Reducción en la aplanadora: 0%.
Línea de aluminización por inmersión en caliente
\bullet
Temperatura de impregnación: 810ºC
\bullet
Punto de condensación en la línea de recubrimiento por inmersión en caliente inferior a -20ºC a temperaturas superiores a 650ºC y en la primera etapa de enfriamiento.
\bullet
Velocidad del enfriamiento primario > 40ºC/seg.
\bullet
Temperatura de la tira a la entrada en el baño de metal fundido: entre 670ºC y 680ºC
\bullet
Media de la velocidad del enfriamiento secundario > 4ºC/seg.
\bullet
Reducción en el paso de laminación de endurecimiento: 0%
\bullet
Reducción en la aplanadora: 0%.
Los resultados industriales obtenidos se representan en las figuras 3 y 4 y en la Tabla II para el acero galvanizado y en la tabla III para el acero aluminizado.
Las figuras 5 a 8 representan los resultados de laboratorio del acero aluminizado, según la presente invención. La figura 5 ilustra la resistencia a la temperatura del presente acero, por su incremento de peso como una función de la temperatura. La referencia "Acero High Ti ULC" se refiere a un acero comercializado recubierto de Al con una resistencia a la temperatura hasta 800ºC. El incremento de peso del nuevo acero es significativamente inferior a 900ºC, lo cual es una consecuencia de la interdifusión del Al y el Fe, evitando la formación de una capa frágil de Fe-Al-Si y la oxidación directa de la lámina de acero.
La Figura 6 ilustra la conservación, e incluso el ligero aumento de las propiedades mecánicas (Re y Rm) del acero aluminizado en función del número de horas transcurridas a 900ºC.
La Figura 7 ilustra la superior calidad de la superficie del acero aluminizado de la presente invención (no hay exfoliación en la superficie (a) ni grietas en la capa de recubrimiento (b).
La figura 8 ilustra la capacidad del acero aluminizado de la invención para experimentar reacondicionamiento durante el enfriamiento tras la exposición a altas temperaturas. Este fenómeno permite conservar las buenas propiedades mecánicas del acero tras su uso repetido a altas temperaturas.
TABLA I
Influencia de la composición del acero sobre la cantidad de puntos descubiertos (#/cm^{2})
detectados tras la galvanización, usando el ciclo térmico descrito en este documento
Colada# Cr Mn Si Mo Puntos descubiertos #/cm^{2}
1 0 1,54 0,12 0 Ninguno
2 0,25 1,44 0,12 0,2 Ninguno
3 0,25 1,47 0,12 0,2 Ninguno
4 0,26 1,39 0,12 0,2 Ninguno
5 0,5 1,5 0,08 0 Ninguno
6 0,7 1,5 0 0 > 20
7 0 1,9 0 0 > 10
TABLA II
Resultados industriales obtenidos por el producto de acero galvanizado según la
presente invención
Muestra Paso de R_{e} (MPa) R_{m} (MPa) A_{80}(%) n_{10-UE} YPE R_{e}/ R_{m}
nº laminación (%)
de endurecimiento
(%)
1 0,69 375 573 26 0,176 0 0,65
2 0,71 370 573 26 0,178 0 0,65
3 0,48 382 592 24 0,159 0 0,64
4 0,33 363 571 22 0,162 0 0,64
5 0,2 351 595 26 0,168 0 0,59
6 0,2 352 590 24 0,168 0 0,60
TABLA III
Propiedades mecánicas del acero aluminizado según la presente invención
R_{m} R_{e0,2} R_{e}/ R_{m} A_{80}(%) A_{u}(%) n_{10-UE} YPE (%)
(MPa) (MPa)
Transversal 614 285 0,46 20 15 0,209 0
Longitudinal 608 280 0,46 21 15 0,206 0

Claims (14)

1. Composición de acero que comprende:
-
un contenido de C entre 0,06% y 0,15%,
-
un contenido de Si entre 0,1% y 0,4%
-
un contenido de Mn inferior a 1,5%,
-
un contenido de Cr entre 0,2% y 0,5%,
-
un contenido de Mo entre 0,1% y 0,25%, de tal forma que se cumpla lo siguiente: Cr + 2Mo \geq 0,7%,
-
siendo el resto Fe y las impurezas incidentales.
2. Composición de acero según la reivindicación 1, en la que el contenido de Mn está comprendido entre 1,35% y 1,50%.
3. Composición de acero según la reivindicación 1, en la que el contenido de Cr está comprendido entre 0,2% y 0,4% y el contenido de Mo esté comprendido entre 0,15% y 0,25%, de tal forma que: Cr + 2Mo \geq 0,7%.
4. Composición de acero según la reivindicación 1, en la que el contenido de Cr está comprendido entre 0,2% y 0,3% y el contenido de Mo está comprendido entre 0,2% y 0,25%, de tal forma que: Cr + 2Mo \geq 0,7%.
5. Composición de acero según la reivindicación 1, en la que el contenido de Si está comprendido entre 0,1% y 0,15%.
6. Procedimiento de producción de acero multifase laminado en frío, recubierto de metal que comprende las siguientes etapas:
-
la preparación de una plancha de acero cuya composición comprende:
-
un contenido de C entre 0,06 y 0,15%,
-
un contenido de Si entre 0,1 y 0,4%.u
-
un contenido de Mn inferior a 1,5%.
-
un contenido de Cr entre 0,2% y 0,5%,
-
un contenido de Mo entre 0,1% y 0,25%, de tal forma que se cumpla lo siguiente: Cr + 2Mo \geq 0,7%
-
siendo el resto el Fe y las impurezas incidentales
-
la preparación de láminas de acero mediante recalentamiento, laminado en caliente y laminado en frío de las planchas.
-
la impregnación a una temperatura comprendida entre Ac1 y Ac3 de dicha lámina de acero laminada en frío.
-
la realización de un enfriamiento primario hasta la temperatura del baño de metal fundido, con una velocidad de enfriamiento superior a 25ºC por segundo.
-
la realización del recubrimiento de metal por inmersión en caliente de dicha lámina de acero.
-
la realización de un enfriamiento secundario de dicha lámina de acero hasta una temperatura inferior a Ms, con una velocidad de enfriamiento superior a 4ºC por segundo.
-
la realización de una reducción en el paso de laminación de endurecimiento entre 0% y 0,4%.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la velocidad de enfriamiento durante la etapa de enfriamiento primario es superior a 40ºC por segundo.
8. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la lámina de acero es galvanizada, siendo la temperatura de entrada en el baño de zinc fundido entre 440ºC y 475ºC.
9. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la lámina de acero es aluminada, siendo la temperatura de entrada en el baño de aluminio fundido entre 650ºC y 720ºC.
10. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la temperatura de impregnación está comprendida entre 780ºC y 850ºC.
11. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la lámina de acero es galvanizada, siendo la reducción en el paso de laminación de endurecimiento de 0,2%.
12. Producto multifase laminado en frío, recubierto de metal, que presenta la composición de acero expresada en la reivindicación 1, en la que el producto está caracterizado porque presenta una resistencia a la tracción por lo menos de 500 MPa y un límite de alargamiento inferior a 0,65 en estado sin laminación de endurecimiento.
13. Producto multifase laminado en frío, recubierto de metal, que presenta la composición de acero expresada en la reivindicación 1, en la que el acero está caracterizado porque presenta una resistencia a la tracción por lo menos de 500 MPa y un límite de alargamiento inferior a 0,6 en estado sin laminación de endurecimiento.
14. Producto de acero aluminizado según la reivindicación 12 ó 13, que presenta una resistencia a la corrosión por la temperatura hasta una temperatura de 900ºC.
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JPS579831A (en) * 1980-05-21 1982-01-19 British Steel Corp Steel production
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