ES2250773T3 - STAINLESS STEEL, PROCEDURE FOR MANUFACTURING MOLDED PARTS WITHOUT TENSION CRACKS AND MOLDED PIECES. - Google Patents

STAINLESS STEEL, PROCEDURE FOR MANUFACTURING MOLDED PARTS WITHOUT TENSION CRACKS AND MOLDED PIECES.

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ES2250773T3
ES2250773T3 ES03008317T ES03008317T ES2250773T3 ES 2250773 T3 ES2250773 T3 ES 2250773T3 ES 03008317 T ES03008317 T ES 03008317T ES 03008317 T ES03008317 T ES 03008317T ES 2250773 T3 ES2250773 T3 ES 2250773T3
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Abstract

Stainless steel having a structure with at least 15 vol.% ferrite and a balance of austenite contains alloying additions of chromium and manganese, and optionally nickel, silicon, molybdenum, aluminum and copper. Stainless steel having a structure with at least 15 vol.% ferrite and a balance of austenite comprises (in wt.%): 0.02-0.08 carbon (C), 0.1-0.5 nitrogen (N), 16.0-20.0 chromium (Cr), 6.0-12.0 manganese (Mn), at most 9.05 nickel (Ni), at most 3.0 silicon (Si), at most 3.0 molybdenum (Mo), at most 2.0 aluminum (Al), at most 3.0 copper (Cu) and a balance of iron (Fe) and impurities (where 1.3 less than t less than 1.8 and t = (%Cr + 2%Mo + 1.5%Si + 3%Al -5)/(0.3%Mn + %Ni + 0.5%Cu + 15(%C + %N) +2)). Md30 temperature of the austenitic phase is not more than -55degrees C (where Md30 (degrees C) = 413 - 462(%C + %N) - 9.2%Si - 8.1%Mn - 13.7%Cr - 9.5(%Ni + %Cu) - 18.5%Mo). An Independent claim is also included for a process for the production of crack-free molded parts made from the above stainless steel. Preferred Features: The stainless steel structure comprises not more than 40 vol.% ferrite.

Description

Acero inoxidable, procedimiento para fabricar piezas moldeadas sin grietas de tensión y pieza moldeada.Stainless steel, manufacturing process molded parts without tension cracks and molded part.

La invención se refiere a un acero inoxidable, a una pieza fabricada mediante conformación en frío compuesta por un acero de este tipo, así como a un procedimiento para fabricar piezas moldeadas sin grietas de tensión.The invention relates to a stainless steel, to a piece manufactured by cold forming consisting of a steel of this type, as well as a procedure for manufacturing parts molded without tension cracks.

Los aceros inoxidables austeníticos metaestables y/o inestables destacan por una capacidad de deformación muy buena en carga de conformación por estiramiento. La buena capacidad de deformación de los aceros finos de este tipo está justificada, entre otros aspectos, por una formación de martensita inducida por la deformación en la conformación por estiramiento, que origina el efecto TRIP.Metastable Austenitic Stainless Steels and / or unstable stand out for a very good deformability in load of conformation by stretching. The good ability of deformation of fine steels of this type is justified, between other aspects, by a formation of martensite induced by the deformation in the conformation by stretching, which originates the TRIP effect

Se ha mostrado que el contorno de formación de martensita en los aceros conocidos del tipo anteriormente mencionado depende de la carga de deformación respectiva. Así, en el caso de una carga multiaxial se produce una formación de martensita claramente más marcada que en el mero ensayo de tracción.It has been shown that the formation contour of martensite in known steels of the aforementioned type It depends on the respective strain load. So, in the case of a multiaxial load produces a martensite formation clearly more marked than in the mere tensile test.

Esta particularidad de los aceros finos austeníticos conocidos trae consigo el riesgo de la aparición de grietas de tensión en la fabricación de piezas, en la que se consiguen grados de deformación especialmente altos con carga multiaxial. Éstas aparecen como consecuencia de una formación de martensita extensiva mediante la carga de deformación compleja. La formación de martensita acarrea altas tensiones que permanecen en la pieza, que se consideran como causa de la aparición de grietas de tensión. Los efectos respectivos se han explicado en un artículo de M. Weingräber, A. Gräber, publicado en Bleche Rohre Profile 32 (1985), página 7782.This particularity of fine steels Known austenitics brings the risk of the appearance of tension cracks in the manufacture of parts, in which they get especially high degrees of deformation with load multiaxial These appear as a result of a formation of Extensive martensite by loading complex deformation. The martensite formation carries high tensions that remain in the piece, which are considered as the cause of the appearance of cracks of tension. The respective effects have been explained in an article of M. Weingräber, A. Gräber, published in Bleche Rohre Profile 32 (1985), page 7782.

Los documentos JP5247594 y DE2163511 dan a conocer aceros cromados inoxidables con estructura ferrítica-austenítica.JP5247594 and DE2163511 documents give know stainless steel chrome steels with structure ferritic-austenitic.

En la práctica se ha intentado evitar la aparición de grietas de tensión llevando a cabo a elevadas temperaturas la deformación de las chapas obtenidas a partir de estos aceros para dar piezas. De esta manera puede evitarse concretamente una formación excesiva de martensita. Sin embargo, el calentamiento necesario para esto hace costoso el proceso de deformación en frío y dificulta la utilidad a escala industrial.In practice, attempts have been made to avoid appearance of tension cracks leading to high temperatures deformation of the plates obtained from These steels to give pieces. This way you can avoid specifically an excessive formation of martensite. However the heating necessary for this makes the process of expensive cold deformation and hinders the utility on an industrial scale.

También se ha intentado estabilizar los aceros conocidos frente a una formación de martensita mediante adiciones de Mn, Ni y Cu. Sin embargo, las cantidades de elementos de aleación necesarias para esto aumentan los costes de fabricación del acero, de manera que de esta forma también se llega a un empeoramiento del rendimiento económico y de la capacidad de comercialización de los aceros conocidos del tipo en cuestión.Attempts have also been made to stabilize steels known against a martensite formation by additions of Mn, Ni and Cu. However, the amounts of alloy elements necessary for this increase the manufacturing costs of steel, so that this also leads to a worsening of the economic performance and marketing capacity of known steels of the type in question.

Partiendo del estado de la técnica anteriormente explicado, el objetivo de la invención consistía en lograr un acero inoxidable que pudiera fabricarse de manera rentable, que tampoco se viera afectado por la aparición de grietas de tensión en la conformación en frío convencional, así como en especificar un procedimiento para fabricar piezas conformadas en frío sin grietas de tensión.Starting from the prior art explained, the objective of the invention was to achieve a steel stainless that could be manufactured profitably, which is not affected by the appearance of tension cracks in the conventional cold forming, as well as specifying a procedure for manufacturing cold formed parts without cracks tensile.

Con referencia al acero, este objetivo se alcanza mediante un acero inoxidable cuya estructura presente al menos el 15% en volumen de \delta-ferrita y austenita como resto, con la siguiente composición (en % en peso):With reference to steel, this objective is achieved by a stainless steel whose structure has at least the 15% by volume of δ-ferrite and austenite as rest, with the following composition (in% by weight):

C:C: 0,0140.014 -0,08%,-0.08%, N:N: 0,10.1 -0,5%,-0.5%, Cr:Cr: 16,016.0 -20,0%,-20.0%, Mn:Mn: 6,06.0 -12,0%,-12.0%, Ni:Neither: \leq 9,05%,\ leq 9.05%, Si:Yes: \leq 3,0%,\ leq 3.0%, Mo:Mo: \leq 3,0%,\ leq 3.0%, Al:To the: \leq 2,0%,\ leq 2.0%, Cu:Cu: \leq 3,0%,\ leq 3.0%,

El resto Fe e impurezas inevitables,The rest Faith and inevitable impurities,

en el que parain which for

t = \frac{% \ de \ Cr + 2% \ de \ Mo + 1,5% \ de \ Si + 3% \ de \ Al - 5}{0,3% \ de \ Mn + % \ de \ Ni + 0,5% \ de \ Cu + 15(% \ de \ C + % \ de \ N) + 2}t = \ frac {% \ of \ Cr + 2% \ of \ Mo + 1.5% \ of \ Si + 3% \ of \ Al - 5} {0.3% \ of \ Mn +% \ of \ Ni + 0.5% \ of \ Cu + 15 (% \ of \ C +% \ of \ N) + 2}

es válidois valid

1,3 < t < 1,81.3 <t < 1.8

y para la temperatura M_{d30} T_{Md30} de la fase austenítica es válido T_{Md30} \leq -5560ºCand for the temperature M_ {d30} T_ {Md30} of the austenitic phase is valid T_ {Md30} \ leq -5560ºC

con TM_{d30}[ºC] =with TM_30 [° C] =
413-462(% de C + % de N) - 9,2% de Si - 8,1% de Mn - 13,7% de Cr - 9,5(% de Ni + % de Cu) - 18,5% de Mo413-462 (% of C +% of N) - 9.2% of Si - 8.1% of Mn - 13.7% of Cr - 9.5 (% of Ni +% of Cu) - 18.5% Mo

en el que con el % de C del contenido de C, el % de N del contenido de N, el % de Si del contenido de Si, el % de Al del contenido de Al, el % de Mn del contenido de Mn, el % de Cr del contenido de Cr, el % de Ni del contenido de Ni, el % de Mo del contenido de Mo y el % de Cu del contenido de Cu se designa la composición respectiva del
acero.
in which with the% C of the content of C, the% of N of the content of N, the% of Si of the content of Si, the% of Al of the content of Al, the% of Mn of the content of Mn, the % Cr of Cr content,% Ni of Ni content,% Mo of Mo content and% Cu of Cu content are designated the respective composition of the
steel.

Se ha demostrado de manera sorprendente que un acero de este tipo ya no se ve afectado por grietas de tensión debido a su composición según la invención y, por consiguiente, a su estructura que puede ajustarse en tal alta medida que a partir de él también pueden fabricarse piezas sin grietas de tensión mediante conformación en frío con acción de cargas de deformación complejas. Tampoco se necesitan costosos tratamientos térmicos o un costoso aumento de los contenidos de componentes de aleaciones valiosos.It has been surprisingly shown that a Steel of this type is no longer affected by stress cracks due to its composition according to the invention and, consequently, to its structure that can be adjusted to such a high extent that from it parts without tension cracks can also be manufactured by cold forming with action of complex deformation loads. Nor are expensive heat treatments or an expensive one needed. Increase in the contents of valuable alloy components.

El punto de partida de la invención es la idea de pasar, en lugar de la estructura puramente austenítica monofásica prevista normalmente para los aceros finos de tipo genérico, a una estructura mixta bifásica que está formada de austenita y ferrita. En este sentido, la estructura mixta se ajusta mediante aleación de Si y/o Mo y parcialmente con disminución del contenido de Ni y/o por sustitución de Ni por Cu. En este sentido, la austenita se estabiliza hasta que la formación de martensita en la deformación ya no conduzca a grietas de tensión.The starting point of the invention is the idea of pass, instead of the purely austenitic monophasic structure normally intended for fine steels of generic type, at a Biphasic mixed structure that is formed of austenite and ferrite. In this sense, the mixed structure is adjusted by means of alloy Yes and / or Mo and partially with decrease in Ni content and / or by replacement of Ni by Cu. In this sense, austenite is stabilizes until the formation of martensite in deformation already Do not lead to stress cracks.

Sin embargo, la estabilización de la austenita no tiene lugar mediante la aleación de caros formadores de austenita, sino mediante la adición de formadores de ferrita, como Si, Mo, Al, con formación de una estructura bifásica. Esta estructura conduce a que el formador de austenita se concentre en la fase \gamma y el formador de ferrita se empobrezca.However, the stabilization of austenite does not takes place through the alloy of expensive austenite-forming, but by adding ferrite formers, such as Si, Mo, Al, with formation of a biphasic structure. This structure leads to that the austenite former concentrate on the γ phase and the Ferrite trainer becomes impoverished.

Para conseguir con seguridad este efecto debe estar presente una proporción mínima de \delta-ferrita del 15% en volumen.To safely achieve this effect you must be present a minimum proportion of δ-ferrite 15% by volume.

Sin embargo, la proporción de \delta-ferrita debería ser simultáneamente no superior al 40% para garantizar una buena capacidad de deformación del acero. Esto se consigue en una aleación según la invención fijando los contenidos de Cr, Mo, Si, Al, Mn, Ni, Cu, C y N de tal manera entre sí que el factor t formado con ellos esté en el intervalo de 1,3 a 1,8. De esta manera se alcanza de manera segura la ponderación necesaria de proporciones de austenita y ferrita en la estructura del acero según la invención para una alta falta de afectación por grietas de tensión.However, the proportion of δ-ferrite should be simultaneously not greater than 40% to guarantee a good deformability of steel. This is achieved in an alloy according to the invention. fixing the contents of Cr, Mo, Si, Al, Mn, Ni, Cu, C and N of such way with each other that the t factor formed with them is in the range from 1.3 to 1.8. This way it is reached safely the necessary weighting of proportions of austenite and ferrite in the structure of the steel according to the invention for a high lack of stress cracking involvement.

Con la temperatura M_{d30} se designa la temperatura a la que transcurre la conversión de austenita en martensita al 50% después de una deformación en frío del 30%. Por el contrario, por encima de esta temperatura aparece una reducción de la conversión (véase Werkstoffkunde Stahl, tomo 2, editor: Verein Deutscher Eisenhüttenleute, 1985, Springer-Verlag Berlín, Heidelberg, Nueva York, Tokio, editorial Stahleisen m.b.H. Düsseldorf, capítulo D 10.3.2). A consecuencia de esto, con el mantenimiento del límite superior de la temperatura M_{d30} prescrito por la invención se asegura que se suprime, en gran parte, la formación desfavorable de martensita respecto a la aparición de grietas de tensión. Esta vía se ajusta de manera segura mediante la estructura bifásica del acero pretendida según la
invención.
The temperature M_ {d30} designates the temperature at which the conversion of austenite into 50% martensite occurs after a cold deformation of 30%. On the contrary, a reduction in conversion appears above this temperature (see Werkstoffkunde Stahl, volume 2, editor: Verein Deutscher Eisenhüttenleute, 1985, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, Stahleisen mbH Düsseldorf, chapter D 10.3.2). As a result, maintaining the upper temperature limit M_30 prescribed by the invention ensures that the unfavorable formation of martensite with respect to the appearance of stress cracks is suppressed. This path is adjusted securely by the biphasic structure of the steel intended according to the
invention.

En el acero según la invención se han ajustado los elementos de aleación individuales teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:In the steel according to the invention they have been adjusted the individual alloy elements taking into account the following considerations:

El C y N se segregan de manera especialmente notable. Son formadores de austenita muy potentes que son, por ejemplo, hasta 30 veces más eficaces que el Ni. Además, sus contenidos conducen a una disminución especialmente notable de la temperatura M_{d30} (factor de ponderación "-462"). Además, su solubilidad en ferrita es mucho más pequeña que en austenita, de manera que difunden claramente de manera preferida en la austenita y así contribuyen a su estabilización. Por tanto, según la invención, para el N está prescrito un contenido mínimo del 0,1% en peso y para el C un contenido mínimo del 0,014% en peso, especialmente del 0,02% en peso. El límite superior del intervalo indicado para el contenido de N resulta de la solubilidad limitada del nitrógeno en el acero según la invención. En el caso de contenidos de más del 0,08% en peso de carbono, puede producirse una formación de carburo de cromo no deseada, respecto a la capacidad de deformación en frío del acero.The C and N are segregated especially remarkable. They are very powerful austenite trainers that are, by example, up to 30 times more effective than Ni. In addition, their contents lead to a particularly notable decrease in the temperature M_ {d30} (weighting factor "-462"). Further, its solubility in ferrite is much smaller than in austenite, of so that they diffuse clearly preferably in austenite and thus they contribute to its stabilization. Therefore, according to the invention, a minimum content of 0.1% by weight is prescribed for N and for C a minimum content of 0.014% by weight, especially 0.02% in weigh. The upper limit of the interval indicated for the content of N results from the limited solubility of nitrogen in steel according to the invention. In the case of contents of more than 0.08% in carbon weight, chromium carbide formation can occur unwanted, with respect to the cold deformation capacity of the steel.

El Ni, Mn y Cu se añaden como formadores de austenita al acero según la invención, contribuyendo el Mn a un aumento de la solubilidad del N en la masa fundida, y el Cu rebaja la temperatura M_{d30} en una extensión similar al Ni.Ni, Mn and Cu are added as trainers of austenite to steel according to the invention, contributing the Mn to a increased solubility of N in the melt, and Cu reduced the temperature M_ {d30} in an extension similar to Ni.

El Al puede estar presente en el acero según la invención para mejorar la resistencia térmica. Sin embargo, en el caso de contenidos de más del 2% en peso, los aceros tienden a la formación de fases frágiles.Al may be present in the steel according to the invention to improve thermal resistance. However, in the In case of contents of more than 2% by weight, steels tend to formation of fragile phases.

El Cr está contenido en el acero según la invención en los límites indicados en primera línea para mejorar la resistencia a la corrosión. Al mismo tiempo, el Cr también aumenta la solubilidad del nitrógeno en la masa fundida. Debe mantenerse el límite inferior del intervalo de contenido de Cr para evitar la formación de estructura martensítica no deseada.Cr is contained in steel according to the invention within the limits indicated in the first line to improve the corrosion resistance At the same time, Cr also increases the solubility of nitrogen in the melt. The lower limit of Cr content range to avoid Unwanted martensitic structure formation.

El Si y Mo están contenidos en el acero según la invención como formadores de ferrita en los límites indicados, contribuyendo el Mo a un aumento de la solubilidad del N en la masa fundida y, al mismo tiempo, mejorando la resistencia a la corrosión.The Si and Mo are contained in the steel according to the invention as ferrite formers within the limits indicated, contributing Mo to an increase in the solubility of N in the mass fused and, at the same time, improving resistance to corrosion.

Debido a la doble fase de la estructura de un acero obtenido según la invención, mediante la formación de martensita no puede formarse ninguna tensión suficientemente larga. De hecho, el acero según la invención presenta por este motivo una clara disminución de la tendencia a grietas de tensión respecto a los aceros tradicionales.Due to the double phase of the structure of a steel obtained according to the invention, by forming martensite cannot form any tension long enough. In fact, the steel according to the invention has for this reason a clear decrease in the tendency for tension cracks with respect to Traditional steels.

Además, la doble fase de la estructura de acero según la invención conduce a una separación de los elementos de aleación. Los formadores de austenita, como Mn, Ni, Cu, C, N, difunden en la austenita, mientras que los formadores de ferrita, como Cr, Si y Mo, se concentran en la ferrita. La inclusión del formador de austenita en la fase \gamma estabiliza la proporción de austenita más allá del análisis básico y disminuye y/o suprime la formación de marten-
sita.
In addition, the double phase of the steel structure according to the invention leads to a separation of the alloy elements. Austenite trainers, such as Mn, Ni, Cu, C, N, diffuse in austenite, while ferrite trainers, such as Cr, Si and Mo, concentrate on ferrite. The inclusion of the austenite former in the γ phase stabilizes the proportion of austenite beyond the basic analysis and decreases and / or suppresses the formation of marten-
Sita

Con referencia al procedimiento para fabricar piezas moldeadas sin grietas de tensión, el objetivo anteriormente mencionado se alcanza mediante un procedimiento tal que comprende las siguientes etapas de trabajo:With reference to the manufacturing procedure molded parts without tension cracks, the objective above mentioned is achieved by a procedure such that it comprises The following work stages:

- Fundir un acero obtenido según la reivindicación 1,- Melt a steel obtained according to the claim 1,

- Colar el acero para dar un producto semiacabado,- Strain the steel to give a product semi-finished,

- Laminar en caliente el producto semiacabado para dar un fleje laminado en caliente a temperaturas, especialmente, de 1050ºC a 1180ºC,- Hot rolling the semi-finished product to give a hot rolled strip at temperatures, especially, from 1050ºC to 1180ºC,

- Recocer el fleje laminado en caliente a temperaturas que se encuentran especialmente por encima de 1100ºC,- Anneal hot rolled strip to temperatures that are especially above 1100 ° C,

- Decapar el fleje laminado en caliente,- Decap the hot rolled strip,

- Laminar en frío el fleje laminado en caliente para dar un fleje laminado en frío,- Cold laminate the hot rolled strip to give a cold rolled strip,

- Tratar térmicamente el fleje laminado en frío, siendo la temperatura en el tratamiento térmico del fleje laminado en frío preferiblemente de al menos 1100ºC,- Heat treat cold rolled strip, the temperature being the heat treatment of the laminated strip cold preferably at least 1100 ° C,

- Cortar el fleje laminado en frío para dar recortes de chapa y- Cut the cold rolled strip to give sheet metal cuttings and

- Conformar en frío los recortes de chapa para dar piezas moldeadas, pudiéndose llevar a cabo esta conformación en frío especialmente como embutición profunda, en la que actúan cargas de deformación multiaxiales sobre la pieza de trabajo.- Forming cold cuts of sheet metal for give molded parts, being able to carry out this conformation in cold especially as deep drawing, in which loads act of multiaxial deformation on the work piece.

Experimentos prácticos han dado como resultado que pueden moldearse en frío piezas moldeadas sin grietas de tensión partiendo de acero obtenido según la invención, considerando la manera de proceder según la invención. Éstos también resisten sin más a estados de carga de este tipo durante la conformación realizada a altos grados de deformación que, en el caso de los aceros convencionales, conduce regularmente a la aparición de grietas de
tensión.
Practical experiments have resulted in molded parts that can be cold molded without tension cracks starting from steel obtained according to the invention, considering how to proceed according to the invention. These also simply resist load states of this type during the conformation performed at high degrees of deformation which, in the case of conventional steels, regularly leads to the appearance of cracks in
tension.

A continuación se explica más detalladamente la invención mediante ejemplos de realización.The following explains in more detail the invention by examples of embodiment.

La figura muestra para una probeta P de ensayo una foto de la estructura para representar la distribución espacial de las fases de un acero según la invención, con indicación del sistema de coordenadas de la probeta, en la que la normal de la chapa BN verticalmente alineada se encuentra perpendicular al plano que se extiende por la dirección transversal Qr y la dirección de laminación Wr.The figure shows for a test tube P a photo of the structure to represent the spatial distribution of the phases of a steel according to the invention, with indication of coordinate system of the specimen, in which the normal of the BN plate vertically aligned is perpendicular to the plane which extends through the transverse direction Qr and the direction of Wr lamination.

Se fundieron cargas de aceros E1 a E12 compuestos según la invención, cuyas composiciones se indican en la tabla 1. Para comparar, se fabricaron aceros V1, V2 de comparación, cuyas composiciones también están registradas en la tabla 1.Charges of composite E1 to E12 steels were melted according to the invention, whose compositions are indicated in table 1. For comparison, V1, V2 comparison steels were manufactured, whose Compositions are also recorded in Table 1.

La composición del acero V1 de comparación se conoce por el número de material 1.4301 y la del acero V2 de comparación por el número de material 1.4376. En la tabla están incluidas adicionalmente las proporciones de \delta-ferrita en la estructura y la proporción de martensita respectivamente inducida por la deformación. También se indica en la tabla 1 si se produce una formación de grietas en la deformación en frío de los aceros E1 a E12 y V1, así como
V2.
The composition of the comparison steel V1 is known by the material number 1.4301 and that of the comparison steel V2 by the material number 1.4376. The table also includes the proportions of δ-ferrite in the structure and the proportion of martensite respectively induced by deformation. It is also indicated in Table 1 if there is a crack formation in the cold deformation of steels E1 to E12 and V1, as well as
V2

Los aceros E1 a E12, así como V1 y V2, se colaron para dar desbastes planos, se laminaron en caliente y se recocieron. A continuación, los flejes laminados en caliente obtenidos se laminaron en frío a un espesor final de 1,5 mm y se sometieron a un tratamiento térmico final a 1100ºC.Steels E1 to E12, as well as V1 and V2, sneaked to give flat slabs, they were hot rolled and annealed. Then, the hot rolled strips obtained are cold rolled to a final thickness of 1.5 mm and subjected to a final heat treatment at 1100 ° C.

La probeta P de ensayo representada en la figura, obtenida a partir de un fleje laminado en frío tratado en caliente, fabricado a partir de la masa fundida E6 según la invención, muestra la distribución espacial de las proporciones de estructura austenítica y ferrítica. En la probeta de ensayo aparecen las proporciones de austenita A claras, mientras que las proporciones de ferrita F se representa más oscuras.The test specimen P shown in the figure, obtained from a hot-treated cold rolled strip, manufactured from the melt E6 according to the invention, shows the spatial distribution of structure proportions austenitic and ferritic. The test specimen shows the proportions of austenite A clear, while the proportions of Ferrite F is represented darker.

Los flejes laminados en frío obtenidos se cortaron para dar piezas en bruto redondas con un diámetro de 150 mm, a partir de las que se embutieron profundamente a continuación picaduras por medio de un punzón que medía 75 mm de diámetro. Se demuestra que, a partir de los aceros E1 a E12 según la invención, los flejes laminados en frío pueden deformarse en frío sin problemas para dar piezas moldeadas con picaduras, mientras que en la conformación en frío de los flejes laminados en frío fabricados a partir de los aceros V1, V2 de comparación convencionales se produjo la aparición de grietas de tensión en gran cantidad.The cold rolled strips obtained are cut to give round blanks with a diameter of 150 mm, from which they were deeply embedded then bites by means of a punch measuring 75 mm in diameter. Be demonstrates that, from steels E1 to E12 according to the invention, cold rolled strips can deform cold without problems to give molded parts with bites while in the cold forming of cold rolled strips manufactured to from the steels V1, V2 conventional comparison occurred the appearance of tension cracks in large quantities.

En la tabla 2 se indican a modo de ejemplo las temperaturas M_{d30} calculadas a partir de los contenidos de aleación para los aceros E1, E2 y E3 según la invención, así como para los aceros V1 y V2 de comparación. Entonces, se demuestra que las grietas de tensión no aparecen de manera segura cuando la temperatura M_{d30} del acero respectivo no supera -55ºC.Table 2 shows as an example the temperatures M_ {d30} calculated from the contents of alloy for steels E1, E2 and E3 according to the invention, as well as for steels V1 and V2 for comparison. Then, it is shown that tension cracks do not appear safely when the temperature M d30 of the respective steel does not exceed -55 ° C.

Para probar su resistencia a la corrosión se realizaron ensayos de IK (corrosión intercristalina) en los aceros E1 a E12 de la invención según las prescripciones de la norma EN ISO 3651-1 en estado soldado. En este sentido, todos los aceros E1 a E12 analizados demostraron ser resistentes a IK, tanto en el material base como también en el cordón de soldadura y en la zona de influencia térmica.To test its corrosion resistance, performed IK (intercrystalline corrosion) tests on steels E1 to E12 of the invention according to the requirements of the EN ISO standard 3651-1 in welded state. In this sense, all E1 to E12 steels analyzed proved resistant to IK, both in the base material as well as in the weld bead and in the zone of thermal influence.

Las mediciones del potencial de corrosión por picaduras, que se realizaron potenciostáticamente en NaCl al 0,5% a 30ºC, dieron como resultado una resistencia química de los aceros E1 a E12, que está al menos al nivel del acero V1 convencional.Corrosion potential measurements by bites, which were potentiostatically performed in 0.5% NaCl at 30 ° C, resulted in a chemical resistance of E1 steels to E12, which is at least at the level of conventional V1 steel.

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1one

22

Claims (8)

1. Acero inoxidable, cuya estructura presenta al menos el 15% en volumen de \delta-ferrita y austenita como resto, con la siguiente composición (en % en peso):1. Stainless steel, whose structure presents the minus 15% by volume of δ-ferrite and austenite as rest, with the following composition (in% in weight): C:C: 0,0140.014 -0,08%,-0.08%, N:N: 0,10.1 -0,5%,-0.5%, Cr:Cr: 16,016.0 -20,0%,-20.0%, Mn:Mn: 6,06.0 -12,0%,-12.0%, Ni:Neither: \leq 9,0%,\ leq 9.0%, Si:Yes: \leq 3,0%,\ leq 3.0%, Mo:Mo: \leq 3,0%,\ leq 3.0%, Al:To the: \leq 2,0%,\ leq 2.0%, Cu:Cu: \leq 3,0%,\ leq 3.0%,
El resto Fe e impurezas inevitables,The rest Faith and inevitable impurities, en el que parain which for t = \frac{% \ de \ Cr + 2% \ de \ Mo + 1,5% \ de \ Si + 3% \ de \ Al - 5}{0,3% \ de \ Mn + % \ de \ Ni + 0,5% \ de \ Cu + 15(% \ de \ C + % \ de \ N) + 2}t = \ frac {% \ of \ Cr + 2% \ of \ Mo + 1.5% \ of \ Si + 3% \ of \ Al - 5} {0.3% \ of \ Mn +% \ of \ Ni + 0.5% \ of \ Cu + 15 (% \ of \ C +% \ of \ N) + 2} es válidois valid 1,3 < t < 1,81.3 <t < 1.8 y para la temperatura M_{d30} de la fase austenítica es válido M_{d30} \leq -55ºCand for the temperature M_ {d30} of the austenitic phase is valid M_ {d30} \ leq -55ºC
con M_{d30}[ºC] =with M_ {d30} [° C] =
413-462 (% de C + % de N) - 9,2% de Si - 8,1% de Mn - 13,7% de Cr - 9,5 (% de Ni + % de Cu) - 18,5% de Mo413-462 (% of C +% of N) - 9.2% of Si - 8.1% of Mn - 13.7% of Cr - 9.5 (% of Ni +% of Cu) - 18.5% Mo
en el que con el % de C del contenido de C, el % de N del contenido de N, el % de Si del contenido de Si, el % de Al del contenido de Al, el % de Mn del contenido de Mn, el % de Cr del contenido de Cr, el % de Ni del contenido de Ni, el % de Mo del contenido de Mo y el % de Cu del contenido de Cu se designa la composición respectiva del
acero.
in which with the% C of the content of C, the% of N of the content of N, the% of Si of the content of Si, the% of Al of the content of Al, the% of Mn of the content of Mn, the % Cr of Cr content,% Ni of Ni content,% Mo of Mo content and% Cu of Cu content are designated the respective composition of the
steel.
2. Acero según la reivindicación 1, caracterizado porque su estructura presenta como máximo el 40% en volumen de \delta-ferrita.2. Steel according to claim 1, characterized in that its structure has a maximum of 40% by volume of δ-ferrite. 3. Procedimiento para fabricar piezas moldeadas sin grietas de tensión que comprende las siguientes etapas de trabajo:3. Procedure for manufacturing molded parts no tension cracks comprising the following stages of job: - Fundir un acero obtenido según la reivindicación 1 ó 2,- Melt a steel obtained according to the claim 1 or 2, - Colar el acero para dar un producto semiacabado,- Strain the steel to give a product semi-finished, - Laminar en caliente el producto semiacabado para dar un fleje laminado en caliente,- Hot rolling the semi-finished product to give a hot rolled strip, - Recocer el fleje laminado en caliente,- Anneal hot rolled strip, - Decapar el fleje laminado en caliente,- Decap the hot rolled strip, - Laminar en frío el fleje laminado en caliente para dar un fleje laminado en frío,- Cold laminate the hot rolled strip to give a cold rolled strip, - Tratar térmicamente el fleje laminado en frío,- Heat treated the laminated strip in cold, - Cortar el fleje laminado en frío para dar recortes de chapa,- Cut the cold rolled strip to give sheet metal cuttings, - Conformar en frío los recortes de chapa para dar piezas moldeadas.- Forming cold cuts of sheet metal for give molded parts. 4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el laminado en caliente tiene lugar a temperaturas de 1050ºC a 1180ºC.4. Method according to claim 3, characterized in that the hot rolling takes place at temperatures of 1050 ° C to 1180 ° C. 5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque el recocido del fleje laminado en caliente tiene lugar a temperaturas superiores a 1100ºC.5. Method according to claim 3 or 4, characterized in that annealing of the hot rolled strip takes place at temperatures above 1100 ° C. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la temperatura en el tratamiento térmico del fleje laminado en frío es de al menos 1100ºC.Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the temperature in the heat treatment of the cold rolled strip is at least 1100 ° C. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 6 ó 4, caracterizado porque la conformación en frío se realiza como embutición profunda.7. Method according to one of claims 3 to 6 or 4, characterized in that the cold forming is carried out as deep drawing. 8. Pieza moldeada fabricada mediante conformación en frío que se compone de un acero obtenido según la reivindicación 1 ó 2.8. Molded part manufactured by forming cold consisting of a steel obtained according to claim 1 or 2.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2562285B1 (en) * 2004-01-29 2017-05-03 JFE Steel Corporation Austenitic-ferritic stainless steel
DE102005024029B3 (en) * 2005-05-23 2007-01-04 Technische Universität Bergakademie Freiberg Austenitic lightweight steel and its use
ITRM20070069A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-13 Thyssenkrupp Acciai Speciali AUSTENITIC STAINLESS STEEL
EP2163659B1 (en) 2008-09-11 2016-06-08 Outokumpu Nirosta GmbH Stainless steel, cold strip made of same and method for producing cold strip from same
FI122657B (en) 2010-04-29 2012-05-15 Outokumpu Oy Process for producing and utilizing high formability ferrite-austenitic stainless steel
KR20120132691A (en) 2010-04-29 2012-12-07 오또꿈뿌 오와이제이 Method for manufacturing and utilizing ferritic-austenitic stainless steel with high formability
FI125442B (en) 2010-05-06 2015-10-15 Outokumpu Oy Low nickel austenitic stainless steel and use of steel
KR101460279B1 (en) 2012-12-24 2014-11-11 주식회사 포스코 STAINLESS STEEL BASED ON Cr-Mn
DE102013003516A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 Outokumpu Nirosta Gmbh Process for the production of an ultra-high-strength material with high elongation
DE102015005742A1 (en) * 2015-05-05 2016-11-10 Dbi Gas- Und Umwelttechnik Gmbh Process for the production of sheet from a stainless, austenitic CrMnNi steel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2045584A1 (en) * 1969-06-03 1971-03-05 Ugine Kuhlmann
DE2163511C3 (en) * 1971-12-21 1980-09-25 Armco Steel Corp., Middletown, Ohio (V.St.A.) Use of an austenitic ferritic stainless steel as a material for the production of cold-upset fasteners, weldments in pure chrome steels and for other applications in which magnetic steels with high ductility, good weldability and good resistance to stress cracking in chloride media are required
US3861908A (en) * 1973-08-20 1975-01-21 Crucible Inc Duplex stainless steel
DE3825634C2 (en) * 1988-07-28 1994-06-30 Thyssen Stahl Ag Process for the production of hot baths or heavy plates
JP2789918B2 (en) * 1992-03-03 1998-08-27 住友金属工業株式会社 Duplex stainless steel with excellent weather resistance
FR2765243B1 (en) * 1997-06-30 1999-07-30 Usinor AUSTENOFERRITIC STAINLESS STEEL WITH VERY LOW NICKEL AND HAVING A STRONG ELONGATION IN TRACTION
SE517449C2 (en) * 2000-09-27 2002-06-04 Avesta Polarit Ab Publ Ferrite-austenitic stainless steel

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