ES2223593T3 - Metodo para producir una estructura de granos ultrafina para acero no aleado o de baja aleacion. - Google Patents

Metodo para producir una estructura de granos ultrafina para acero no aleado o de baja aleacion.

Info

Publication number
ES2223593T3
ES2223593T3 ES00969603T ES00969603T ES2223593T3 ES 2223593 T3 ES2223593 T3 ES 2223593T3 ES 00969603 T ES00969603 T ES 00969603T ES 00969603 T ES00969603 T ES 00969603T ES 2223593 T3 ES2223593 T3 ES 2223593T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
steel
temperature
austenite
tnr
steels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00969603T
Other languages
English (en)
Inventor
Jouko Leinonen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aspector Oy
Original Assignee
Aspector Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aspector Oy filed Critical Aspector Oy
Application granted granted Critical
Publication of ES2223593T3 publication Critical patent/ES2223593T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Cereal-Derived Products (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

Método para producir una estructura de grano ultrafina para un acero eutectoide o hipoeutectoide no aleado o de baja aleación, caracterizado porque incluye como combinación las etapas en las que: el acero se calienta (1, 2) hasta una temperatura (T1) por encima de la temperatura Ac3 para transformar su estructura en una estructura completamente austenítica, con lo que la temperatura (T1) y el tiempo (d1) de mantenimiento a la temperatura (T1) están limitados para impedir el crecimiento del grano de la austenita, el acero se enfría (3) por debajo de la temperatura Tnr sin trabajarlo, siendo Tnr la temperatura por debajo de la cual los granos de austenita no se recristalizan, la laminación del acero (4a, 4b) empieza por debajo de la temperatura Tnr y se continúa en la región entre las temperaturas Tnr y Ar3 en al que la estructura del acero es esencialmente austenítica pero no tiene lugar ninguna recristalización de la austenita, el acero se enfría (5) posteriormente por debajo de las temperaturas Ar3 y Ar1.

Description

Método para producir una estructura de granos ultrafina para acero no aleado o de baja aleación.
La invención se refiere a un método para producir una estructura de granos ultrafina para aceros no aleados o de baja aleación. Normalmente, los aceros son del tipo hipoeutectoide, pero también pueden ser del tipo eutectoide.
Los aceros no aleados y de baja aleación son el grupo más importante de los metales usados por el mundo industrializado. Sus propiedades varían en función del contenido de carbono, del contenido de elemento de aleación y de los tratamientos incluidos en la fabricación de acero. La resistencia, la tenacidad y la soldabilidad son las propiedades más importantes en los aceros de bajo contenido en carbono (C < 0,25%) y por tanto, se usan ampliamente en diversas estructuras. El uso generalizado de los aceros de contenido medio en carbono (C = 0,25-0,60%), es decir, aceros para templar y de revenido, se basa en su elevada resistencia y su buena tenacidad. Sin embargo, su soldabilidad es débil debido a que tienen tendencia al temple causada por un contenido más bien alto en carbono. Los aceros con contenido alto en carbono (> 0,60%) son más duros y más resistentes a la abrasión, pero su tenacidad y también su soldabilidad son más débiles que en los aceros con bajo contenido en carbono.
El diagrama de fases hierro-carbono para el contenido en carbono del 0 al 1,0% se presenta en la figura 1. Durante el calentamiento lento por debajo de la temperatura Ac1, la estructura de un acero es naturalmente ferrítica (a-Fe) y/o perlítica (a-Fe + Fe3C). Entre las temperaturas Ac1 y Ac3, se forma más austenita (g-Fe) además de ferrita en la estructura cuanto más asciende la temperatura, y por encima de la temperatura Ac3, la estructura es completamente austenítica. Con un calentamiento lento, la temperatura Ac1 es aproximadamente de 730ºC y la temperatura Ac3 varía en función del contenido en carbono. La temperatura Ac3 de hierro puro es aproximadamente de 910ºC, de acero que contiene el 0,1% de carbono aproximadamente de 880ºC y de acero que contiene el 0,75% de carbono aproximadamente de 730ºC.
Durante el enfriamiento convencional o rápido, la transformación de austenita a ferrita y perlita no empieza hasta que se alcanza la temperatura Ar3, que es decenas de grados o hasta doscientos grados inferior a la temperatura Ac3. En consecuencia, la temperatura de parada de la fase de transformación, Ar1, es claramente inferior a la temperatura Ac1.
En un acero que contiene más del 0,1 de carbono, especialmente si contiene suficientes elementos de aleación que aumentan la templabilidad, es decir manganeso, cromo, níquel o molibdeno, la transformación de austenita en ferrita y perlita se hace más lenta e incluso puede detenerse parcial o completamente mediante enfriamiento rápido. En la estructura que se está enfriando, también se forman entonces bainita y/o martensita a temperaturas inferiores, siendo estas fases más fuertes que la estructura ferrítica-perlítica pero normalmente no tan tenaces. En un enfriamiento muy rápido, es decir, de temple, el objetivo es una estructura martensítica completa en aceros con contenido medio o alto en carbono.
Los aceros no aleados o de baja aleación se producen normalmente de manera que se moldea por colada el acero fundido y después, los desbastes planos de un tamaño adecuado se calientan normalmente hasta de 1200 a 1300ºC y se laminan más finos, al mismo tiempo que se está enfriando el acero. Finalmente, se deja enfriar una chapa, barra, etc. o se enfría con un enfriamiento acelerado hasta temperatura ambiente. Después de la laminación en caliente, algunos aceros se normalizan o austenizan adicionalmente para templar por encima de la temperatura Ac3. Por ejemplo, un acero que va a normalizarse se enfría normalmente hasta 500ºC, sólo, temperatura a partir de la cual se calienta en un horno hasta una temperatura de aproximadamente 30 a 50ºC por encima de la temperatura Ac3 (a menudo dentro del intervalo de 800 a 920ºC) y después se deja normalmente enfriar.
La austenización de aceros de contenido medio y alto en carbono antes de templar también se realiza por encima de la temperatura Ac3, pero la estructura se templa con enfriamiento acelerado en agua o aceite, es decir, se cambia principalmente a martensita. A veces, un acero puede usarse en este estado para finalidades en las que se requiere una buena resistencia a la abrasión, aunque la tenacidad de la estructura se mantenga débil. Si también se desea buena tenacidad para un acero martensítico, debe templarse a una temperatura de aproximadamente 550 a 650ºC. Después, se trata de un acero (QT) templado y revenido que es muy adecuado para ejes de transmisión, por ejemplo, para los que se requiere tanto dureza como tenacidad.
Las propiedades de dureza y tenacidad de un acero pueden mejorarse reduciendo el tamaño de grano de la microestructura. El tamaño de grano de la estructura ferrítica-perlítica final es menor cuando el tamaño de grano de la austenita es menor y/o cuando la austenita tiene un estado más deformado antes del enfriamiento y la transformación de fase. También mejorarán las propiedades de las estructuras bainíticas, martensíticas y QT de la misma manera a medida que se reduce el tamaño de grano.
Se intenta obtener un tamaño de grano pequeño, por ejemplo, añadiendo pequeñas cantidades, normalmente inferiores al 0,1% de elementos de microaleación, tipo niobio, titanio o vanadio, en el interior de un acero fundido. Se forman entonces precipitados muy pequeños de carburo, nitruro y carbonitruro de estos elementos de aleación en la estructura durante las fases de la producción del acero. El movimiento de los límites del grano está limitado por estos pequeños precipitados y, por tanto, se retrasa el crecimiento del grano a temperaturas elevadas. Los aceros aleados con los elementos de microaleación mencionados anteriormente se denominan a menudo aceros de grano fino.
El tamaño de grano de un acero puede reducirse también mediante una laminación en caliente mejorada, denominada laminación termomecánica (TMCP). Estos aceros denominados TM se usan para aplicaciones muy exigentes, por ejemplo, construcciones de puentes, ya que, cuando se trata de aceros de bajo contenido en carbono, se consigue la mejor combinación de dureza, tenacidad y soldabilidad en estos aceros. Los aceros TM también son a menudo aceros microaleados.
La laminación termomecánica se lleva a cabo a temperaturas más bajas que la laminación normal, es decir, por debajo de 1200ºC, y la laminación termina cerca de la temperatura Ar3, o bien un poco por encima de ésta, siendo todavía la estructura austenita, o bien un poco por debajo de ésta, conteniendo ya la estructura también algo de ferrita. El tamaño de grano de la austenita es de aproximadamente 20 \mum o mayor antes de los últimos pasos y después de laminar, los granos trabajados se alargan normalmente porque no tiene lugar ninguna recristalización de la microestructura debido a la baja temperatura de laminación.
El enfriamiento acelerado hasta aproximadamente 500ºC después de la laminar y finalmente, el enfriamiento más lento hasta la temperatura ambiente, suelen asociarse con la laminación termomecánica. En los aceros de contenido bajo y alto en carbono, los granos alargados se transforman en ferrita y perlita durante el enfriamiento. Mientras el tamaño de grano de ferrita de los aceros laminados de manera convencional es de 10 a 30 \mum, el tamaño de grano de los aceros TM es normalmente entre de 5 a 10 \mum y en el mejor de los casos de 4 \mum.
Se han conseguido tamaños de grano de microestructura todavía más pequeños usando varios métodos, con lo cual puede hablarse de aceros con tamaño de grano ultrafino. Se han tratado sobre todo los aceros UFF (ferrita ultrafina). Para microestructuras diferentes, es difícil determinar el límite superior del tamaño de grano ultrafino, pero para los aceros ferríticos es en todos los casos inferior a 5 \mum y preferiblemente de 1 a 3 \mum. La perlita y también la bainita y la martensita se forman de maneras diferentes que la ferrita y sus tamaños de grano son normalmente un poco mayores, lo que es cierto también para aceros con tamaño de grano ultrafino.
Un método combinado con laminación en caliente de aceros de carbono o carbono-manganeso con bajo contenido en carbono se presenta en la patente de los EE.UU. número 4466842 (Yada et al.), método en el cual se lleva a cabo un trabajo duro durante las últimas etapas de la laminación en caliente cerca de la temperatura Ar3. El tamaño de grano de ferrita obtenido es aproximadamente de 4 \mum después de una reducción del 40%, aproximadamente de 3 \mum después de una reducción del 60% y aproximadamente de 2 \mum después de una reducción del 75% o más.
En algunos casos, el tratamiento con calor del acero puede dar como resultado un tamaño de grano tan pequeño como 3 \mum. Se ha presentado un método en la solicitud de patente internacional del solicitante PCT/FI98/00334, método mediante el cual, en función del tipo de acero y las posibilidades de llevar a cabo el tratamiento con calor, puede conseguirse un tamaño de grano de 5 \mum e incluso un tamaño de grano de hasta 3 \mum con algunos aceros y parámetros de procedimiento. El método necesita normalmente cambios de temperatura rápidos o muy rápidos, por ejemplo durante el calentamiento y enfriamiento, y por tanto, la realización del mismo es a menudo problemática en los procesos de producción prácticos.
Un objeto de la presente invención es presentar un método que es sencillo y fácil de realizar y puede aplicarse tan ampliamente como sea posible para producir un tamaño de grano ultrafino para un acero.
Un método según la invención se caracteriza por lo que se define en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas. En las otras reivindicaciones, se definen varias realizaciones de la invención.
El método según la invención puede usarse en vez de los tratamientos convencionales termomecánicos y tratamientos de grano fino o junto con ellos para mejorar las propiedades, especialmente la dureza y la tenacidad de aceros eutectoides o hipoeutectoides no aleados o de baja aleación (contenido de carbono no superior al 0,8%). El tratamiento necesario puede llevarse a cabo fácilmente y con operaciones sencillas durante la última etapa de un procedimiento convencional de fabricación. No se necesita ningún método especial de trabajo o trabajo muy duro. Después del tratamiento, la microestrutura de un acero puede incluir ferrita, perlita, bainita y/o martensita.
La invención y algunas realizaciones, ejemplos de la misma, se describen con más detalle en lo siguiente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 presenta, como una información para ayudar a comprender la descripción de la invención, el diagrama de equilibrio Fe-C para contenidos en carbono del 0 al 1,0% durante el calentamiento lento;
las figuras 2(a) y 2(b) son gráficos que presentan esquemáticamente algunas realizaciones del método según la invención; y
las figuras 3 y 4 presentan microestructuras de un acero después de la laminación en caliente convencional y después de usar el método según la invención, respectivamente.
Las transformaciones de fase del acero y las temperaturas Ac1 y Ac3 relacionadas, se han explicado en la introducción anterior con referencia a la figura 1.
Como ya se ha mencionado en la introducción, durante el enfriamiento convencional o rápido, la transformación de austenita a ferrita y perlita no empieza hasta que se alcanza la temperatura Ar3, que es decenas de grados o hasta doscientos grados inferior a la temperatura Ac3. En consecuencia, la temperatura de acabado de la transformación de fase, Ar1, es claramente inferior que la temperatura Ac1. Además de estas temperaturas, los gráficos de las figuras 2(a) y 2(b) incluyen la temperatura Tnr (nr = no recristalización) por debajo de la cual los granos de austenita deformados no se recristalizan más. La temperatura Tnr de los aceros no aleados es a menudo de aproximadamente 800ºC. Valores a modo de ejemplo de Ar3 y Ar1 son, en el presente documento, de aproximadamente 680ºC y de aproximadamente 500ºC, respectivamente. Las temperaturas Tnr de aceros microaleados pueden ser muy superiores, hasta de 1050ºC.
En un tratamiento según la invención, cuyas realizaciones se ilustran mediante los gráficos de las figuras 2(a) y 2(b), se calienta primero un acero durante la etapa 1 hasta una temperatura T1 por encima de Ac3 para transformar la microestructura (ferrita, perlita, etc.) de manera esencial completamente en austenita. La temperatura T1 se mantiene lo suficientemente baja de manera que se impide el crecimiento demasiado fuerte de los granos de austenita. Una temperatura adecuada para los aceros de contenido bajo en carbono y contenido medio en carbono es a menudo aproximadamente de 900ºC e incluso para aceros de baja aleación, no es superior a 1150ºC. También se controla el tiempo d1 de mantenimiento por encima de la temperatura Ac3 (etapa 2) y se limita para reducir el crecimiento del grano de austenita. Durante esta etapa, se intenta mantener el tamaño de grano de austenita en 15 \mum o menos y a menudo, es posible mantenerlo en la cantidad de aproximadamente 10 \mum.
Después de un tiempo de mantenimiento limitado, el acero se enfría en la etapa 3 por debajo de la temperatura Tnr. No se lleva a cabo ningún trabajo durante el recocido 2 por encima de la temperatura Ac3 y durante la etapa 3 de enfriamiento, la laminación no se empieza hasta que se está por debajo de la temperatura Tnr en la que los granos de austenita se alargan durante la laminación y se mantienen planos porque no tiene lugar ninguna recristalización más de la austenita. En la realización de la figura 2(a), la laminación 4a se acaba por encima de la temperatura Ar3 o en la región en la que la austenita empieza a transformarse en, por ejemplo, ferrita. En la realización de la figura 2(b), la laminación 4b continuará hasta la temperatura Ar1 en la que la estructura de austenita se ha descompuesto completamente, es decir, se ha transformado, por ejemplo, en ferrita y perlita. La laminación se lleva a cabo como uno o más pasos. Después de la laminación, el acero se enfría o de deja enfriar en la etapa 5. La microestructura final de un acero puede afectarse por la velocidad de enfriamiento así como naturalmente por las características de laminación, por ejemplo, por su pesadez.
En la práctica, la laminación podría llevarse a cabo entre las temperaturas Tnr y Ar1, que pueden ser desde 800 hasta 500ºC, por ejemplo. Cuando la laminación se continúa incluso por debajo de la temperatura Ar3, los granos de austenita deformados previamente así como los nuevos granos de ferrita transformados recientemente (y las colonias de perlita desarrolladas a temperaturas inferiores) se deformarán. Cuando la temperatura se acerca a la temperatura Ar1, sólo una pequeña parte de todos los granos son granos de austenita. Se han transformado en ferrita y perlita.
Estos límites de temperatura son totalmente específicos para un acero. Una cuantificación exacta de las temperaturas Tnr, Ar3 y Ar1 resulta laboriosa en la práctica. A menudo se usan ecuaciones matemáticas para ello.
El tratamiento según el método novedoso puede conectarse con recocido de normalización, por ejemplo. Después, el tamaño de grano de austenita es a menudo inferior a 10 \mum. A medida que este tipo de microestructura de grano fino se lamina por debajo de la temperatura Tnr pero, sin embargo, más allá de la temperatura Ar3, es decir, en la región de la austenita, los granos pequeños de austenita se alargan y permanecen invariados durante el enfriamiento hasta la transformación de fase. Por ejemplo, las temperaturas Tnr y Ar3 de un acero de contenido medio en carbono que contiene el 0,33% de carbono son 840ºC y 630ºC, respectivamente. Según las pruebas llevadas a cabo, el tamaño de grano de ferrita de aceros de contenido bajo en carbono y de contenido medio en carbono después de las transformaciones de fase es aproximadamente de 2 a 3 \mum o sólo la mitad comparado con el tamaño de grano de una chapa de acero laminada termomecánicamente de una manera convencional. La dureza y la tenacidad de impacto de estos aceros de grano ultrafino son esencialmente mejores que las de aquellos aceros laminados termomecánicamente de una manera convencional.
La figura 3 presenta una micrografía tomada de la microestructura del acero de contenido medio en carbono mencionado anteriormente después de laminación en caliente convencional, y la figura 4 presenta una micrografía tomada de la microestructura del acero de contenido medio en carbono mencionado anteriormente después de tratamiento según la invención.
En lo que sigue, se presentan algunos ejemplos de resultados experimentales que se han obtenido aplicando el método de la invención a aceros de diferentes tipos:
Ejemplo 1 Acero de carbono-manganeso laminado en caliente (SFS-EN 10025-S3555J0)
El contenido en carbono de este acero de del 0,15% y el contenido en manganeso es del 1,2%. Las dimensiones de las muestras de prueba antes de la laminación son: espesor 8 mm, ancho 30 mm y longitud 140 mm. Las muestras de prueba se mantuvieron en un horno de aire a 880ºC durante 40 minutos en la manera que corresponde a calentar y recocer durante la normalización. Después de este periodo de tiempo, las muestras de prueba se enfriaron lentamente hasta la temperatura de laminación, en un caso hasta 800ºC y en dos otros casos hasta 750ºC. La laminación con un paso se llevó a cabo usando un laminador de laboratorio y la tasa de reducción fue del 45%. Después de la laminación, se enfriaron dos muestras de prueba hasta la temperatura ambiente usando enfriamiento acelerado con aire (desde 750ºC y 800ºC, velocidad de enfriamiento de aproximadamente 15ºC/s). Una muestra se enfrió lentamente después de la laminación (desde 750ºC, velocidad de enfriamiento de aproximadamente 4ºC/s).
La microestructura del acero antes del tratamiento según el método novedoso era ferrítica-perlítica y el tamaño de grano de ferrita era de aproximadamente 15 \mum (ASTM número 9). Después del tratamiento, cuando se usó un enfriamiento acelerado con aire, el tamaño de grano de ferrita era 2,5 a 3,0 \mum (ASTM número 14). El tamaño mínimo de grano (2,5 \mum) se obtuvo cuando la temperatura de laminación era de 750ºC y el tamaño máximo de grano (3,0 \mum) cuando la temperatura de laminación era de 800ºC. Cuando la otra muestra de prueba laminada a 750ºC se enfrió lentamente después de la laminación hasta la temperatura ambiente (velocidad de enfriamiento de aproximadamente 4ºC/s), el tamaño de grano de ferrita fue de 3,5 \mum (ASTM número 13).
Ejemplo 2 Acero microaleado de gran dureza (SFS-EN 10149-2-S650MC)
El contenido en carbono de este acero es del 0,08%, el contenido en silicio es del 0,20% y el contenido de manganeso es del 1,7%. Además, el acero contiene cantidades pequeñas de elementos de microaleación para reducir el tamaño de grano.
Para este acero, se llevaron a cabo pruebas similares como para el acero del ejemplo 1. El tamaño de grano de ferrita después de tratamiento según el método novedoso fue de 2,4 a 2,8 \mum cuando se usó enfriamiento acelerado con aire y 3,6 \mum con enfriamiento lento.
Ejemplo 3 Acero de contenido medio en carbono en estado de laminado en caliente
El contenido en carbono de este acero de contenido medio en carbono es del 0,33%, el contenido en silicio es del 0,3% y el contenido de manganeso es del 1,2%. Este tipo de acero está normalmente en estado de laminado en caliente, normalizado, templado o templado y revenido. El acero no contiene ningún otro elemento de aleación más que silicio y manganeso.
El acero usado en las pruebas estaba inicialmente en el estado de laminado en caliente (figura 3).
Las muestras de prueba se mantuvieron en un horno de aire a 880ºC durante 40 min, después de lo cual se enfriaron y laminaron, una muestra a 800ºC y la otra a 720ºC. la reducción fue del 45%. El enfriamiento acelerado por aire se usó después de la laminación, con una velocidad de enfriamiento de aproximadamente 8ºC/s. La microestructura contenía perlita y ferrita y el tamaño de grano de ferrita era de aproximadamente 2 \mum (ASTM número 15), cuando al temperatura de laminación era de 720ºC (figura 4). Como puede verse en la figura 4, los granos blancos de ferrita son más pequeños que las colonias de perlita grises o negras.
Además de los experimentos de laminación en laboratorio mencionados, se han llevado a cabo numerosos otros experimentos que simulan la laminación usando un simulador termomecánico. También basándose en estos experimentos, ha sido posible comprobar el descubrimiento sorprendente que el tamaño de grano ultrafino puede conseguirse también usando tasas de reducción más bien pequeñas. Puede concluirse, basándose en estos experimentos, que la tasa de reducción total debe ser al menos del 15% para conseguir un tamaño de grano ultrafino (de 1 a 3 \mum) en un acero. También se ha encontrado que la velocidad de enfriamiento después de la laminación debe ser al menos de 5ºC/s para asegurar el tamaño de grano ultrafino.
Una característica esencial del método novedoso es que el crecimiento del grano de austenita se limita lo máximo posible antes de la laminación. Preferiblemente, el tamaño de grano es entonces no mayor que aproximadamente 15 \mum. El tamaño de grano de austenita durante el recocido de normalización puede ser incluso inferior a 10 \mum. Todavía pueden conseguirse tamaños de grano de austenita más pequeños usando calentamiento rápido y un tiempo corto de recocido, lo que da como resultado un tamaño de grano de austenita incluso menor que 6 \mum antes de la laminación.
La invención puede aplicarse ampliamente en la industria que produce, por ejemplo, chapas, barras y alambres de aceros eutectoides o hipoeutectoides no aleados o de baja aleación. El método según la invención es muy apropiado para ser usado en la última etapa de producción para mejorar las propiedades del acero, por ejemplo dureza, resistencia a la tracción y tenacidad al impacto.
La invención y algunas realizaciones de la misma se han descrito anteriormente y se han presentado ejemplos basados en resultados experimentales sobre su implementación y efectos en la fabricación de algunos tipos de aceros. En vista de la descripción y de los ejemplos, es evidente que la realización de la invención puede variar ampliamente en función, por ejemplo, del contenido en carbono del acero. De forma similar, la velocidad de enfriamiento de un acero afecta la estructura de fase, que puede contener ferrita, perlita, bainita y/o martensita.
La invención puede variarse dentro del alcance definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

1. Método para producir una estructura de grano ultrafina para un acero eutectoide o hipoeutectoide no aleado o de baja aleación, caracterizado porque incluye como combinación las etapas en las que:
el acero se calienta (1, 2) hasta una temperatura (T1) por encima de la temperatura Ac3 para transformar su estructura en una estructura completamente austenítica, con lo que la temperatura (T1) y el tiempo (d1) de mantenimiento a la temperatura (T1) están limitados para impedir el crecimiento del grano de la austenita,
el acero se enfría (3) por debajo de la temperatura Tnr sin trabajarlo, siendo Tnr la temperatura por debajo de la cual los granos de austenita no se recristalizan,
la laminación del acero (4a,4b) empieza por debajo de la temperatura Tnr y se continúa en la región entre las temperaturas Tnr y Ar3 en al que la estructura del acero es esencialmente austenítica pero no tiene lugar ninguna recristalización de la austenita,
el acero se enfría (5) posteriormente por debajo de las temperaturas Ar3 y Ar1.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la laminación del acero se continúa en la región entre las temperaturas Ar3 y Ar1.
3. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura (T1) por encima de la temperatura Ac3 no está por encima de 1150ºC.
4. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño de grano de la estructura de austenita no es mayor que 15 \mum.
5. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se lleva a cabo como la última etapa del procedimiento de fabricación del acero en el que la temperatura del acero se aumenta por encima de la temperatura Ac3.
6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se lleva a cabo junto con un tratamiento de calor convencional, por ejemplo normalización o recocido con temple.
7. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque después del tratamiento la microestructura del acero contiene una o más de las siguientes fases: ferrita, perlita, bainita y martensita, siendo la microestructura dependiente de la composición del acero y de la velocidad a la que se enfría el acero desde la temperatura de laminación hasta la temperatura ambiente.
8. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la tasa de reducción total durante el tratamiento es de al menos el 15%.
9. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la velocidad de enfriamiento del acero después de la laminación es de al menos 5ºC/s.
10. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en carbono del acero no es mayor del 0,8%.
ES00969603T 1999-10-19 2000-10-18 Metodo para producir una estructura de granos ultrafina para acero no aleado o de baja aleacion. Expired - Lifetime ES2223593T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI992263 1999-10-19
FI992263 1999-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2223593T3 true ES2223593T3 (es) 2005-03-01

Family

ID=8555474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00969603T Expired - Lifetime ES2223593T3 (es) 1999-10-19 2000-10-18 Metodo para producir una estructura de granos ultrafina para acero no aleado o de baja aleacion.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6719860B1 (es)
EP (1) EP1230405B1 (es)
CN (1) CN1332043C (es)
AT (1) ATE269420T1 (es)
AU (1) AU7927500A (es)
DE (1) DE60011666T2 (es)
ES (1) ES2223593T3 (es)
WO (1) WO2001029272A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006015666B4 (de) 2006-04-04 2024-02-29 Magna International Inc. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Formbauteils durch Warmumformen mit simultaner Beschneideoperation
DE102006032617B4 (de) * 2006-07-12 2008-04-03 Universität Kassel Verfahren zur Herstellung eines zum Formhärten geeigneten Blechhalbzeugs
CN102021300A (zh) * 2010-12-07 2011-04-20 无锡宏达重型锻压有限公司 大型叶轮材料锻件晶粒细化热处理工艺
KR101316248B1 (ko) * 2011-06-02 2013-10-08 현대자동차주식회사 초미세립 펄라이트 조직을 갖는 비조질강 및 그 제조방법
CN104526168B (zh) * 2014-11-04 2016-11-16 南方增材科技有限公司 一种电熔成形超低碳超细晶合金钢材料
RU2684659C1 (ru) 2015-06-03 2019-04-11 Зальцгиттер Флахшталь Гмбх Деформационно-упрочненный компонент из гальванизированной стали, способ его изготовления и способ получения стальной полосы, пригодной для деформационного упрочнения компонентов
CN109504838A (zh) * 2018-12-25 2019-03-22 宁波淡水谷金属制线有限公司 一种钢丝热处理工艺
CN111378824B (zh) * 2020-05-14 2020-12-08 东北大学 一种51CrV4亚共析精冲钢热加工工艺
IT202000016153A1 (it) * 2020-07-03 2022-01-03 Danieli Off Mecc Processo per la produzione di bobine compatte di barre di acciaio prive di martensite e a grano ultra-fine
CN114807549A (zh) * 2022-04-27 2022-07-29 昆明理工大学 一种细化热作模具钢晶粒的热变形方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672127A (en) * 1979-11-17 1981-06-16 Nippon Steel Corp Manufacture of low yield ratio complex structure high tension steel having excellent ductility
JPS5877528A (ja) * 1981-10-31 1983-05-10 Nippon Steel Corp 低温靭性の優れた高張力鋼の製造法
US4466842A (en) 1982-04-03 1984-08-21 Nippon Steel Corporation Ferritic steel having ultra-fine grains and a method for producing the same
JPS59107023A (ja) * 1982-12-09 1984-06-21 Nippon Steel Corp 極細粒熱延鋼板の製造方法
US4619714A (en) * 1984-08-06 1986-10-28 The Regents Of The University Of California Controlled rolling process for dual phase steels and application to rod, wire, sheet and other shapes
JP2596860B2 (ja) 1991-02-04 1997-04-02 新日本製鐵株式会社 鋼管の円周方向ヤング率が高く圧潰特性に優れた電縫油井管の製造方法
FI971625A (fi) 1997-04-17 1998-10-18 Aspector Oy Teräksen lämpökäsittely
TW580519B (en) 1997-09-22 2004-03-21 Nat Res Inst Metals Super fine structure steel and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
ATE269420T1 (de) 2004-07-15
DE60011666D1 (de) 2004-07-22
EP1230405B1 (en) 2004-06-16
CN1332043C (zh) 2007-08-15
US6719860B1 (en) 2004-04-13
EP1230405A1 (en) 2002-08-14
WO2001029272A1 (en) 2001-04-26
AU7927500A (en) 2001-04-30
CN1382224A (zh) 2002-11-27
DE60011666T2 (de) 2005-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5787492B2 (ja) 鋼管の製造方法
KR101222724B1 (ko) 연성이 우수한 고강도 강 시트의 제조 방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 시트
ES2387040T3 (es) Acero de doble fase, producto plano de un acero de doble fase de este tipo y procedimiento para la fabricación de un producto plano
ES2853925T3 (es) Fleje de acero laminado en caliente y procedimiento de fabricación
ES2714302T3 (es) Chapa de acero laminado en frío de alta resistencia que tiene una excelente abocardabilidad y perforabilidad de precisión, y un método fabricación de dicha chapa
CN101479392B (zh) 耐磨性及延性优良的珠光体系钢轨的制造方法
ES2659544T3 (es) Procedimiento para la fabricación de un producto plano de acero altamente resistente
ES2831249T3 (es) Procedimiento de fabricación de una banda de acero de fase dual con estructura ferrito-martensítica, laminada en frío y banda obtenida
ES2645731T3 (es) Unión soldada por puntos con alta resistencia y alta capacidad de conformación y procedimiento para su producción
JP6093702B2 (ja) 多相鋼から作られた冷間圧延平鋼製品およびその製造方法
ES2701838T5 (es) Procedimiento para fabricar una chapa de acero de alta resistencia y la chapa obtenida
ES2223593T3 (es) Metodo para producir una estructura de granos ultrafina para acero no aleado o de baja aleacion.
ES2238669T5 (es) Banda de acero laminada en caliente y procedimiento para su fabricación.
ES2958809T3 (es) Lámina de acero laminada en caliente con alto índice de expansión de orificios y procedimiento de fabricación de la misma
JP4109619B2 (ja) 伸び、及び伸びフランジ性に優れた高強度鋼板
US20190185951A1 (en) Method for producing a high-strength steel strip with improved properties for further processing, and a steel strip of this type
KR101301351B1 (ko) 강도와 연성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강의제조방법
KR102544854B1 (ko) 구멍 확장비가 높은 냉연 어닐링된 강판 및 그 제조 방법
ES2746260T3 (es) Hoja de acero moldeable por calor, endurecible por aire, soldable
ES2954141T3 (es) Método para la fabricación en línea de tubo de acero
JP4102273B2 (ja) 加工性に優れた高張力鋼板の製造方法
ES2316713T3 (es) Procedimiento para el tratamiento termico de una banda de acero laminado en frio, apropiada para el conformado, y banda de acero asi obtenida.
JPS63312917A (ja) ばね性と延性の優れた高強度鋼板の製造方法
ES2963989T3 (es) Alambre de resorte, pinza de sujeción formada a partir del mismo y procedimiento para producir un alambre de resorte de este tipo
JP4336269B2 (ja) 溶融亜鉛めっき高張力鋼板の製造装置