ES2265908T3 - MANUFACTURING PROCEDURE OF A HOT LAMINATED STEEL BAND FOR EMBUTITION. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de una banda de acero laminada en caliente para embutición, siendo dicho acero un acero de tipo Ti-IF que contiene menos de 0, 05% en peso de titanio y de 0, 015% a 0, 075% en peso de niobio, en el cual se somete un llantón de acero a una temperatura superior a Ac3 en primer lugar a un laminado de desbastado en el campo austenítico y a continuación a un laminado de acabado, caracterizado porque comprende unas etapas sucesivas siguientes: - después del laminado de desbastado en el campo austenítico del acero, se somete al acero a un enfriado acelerado, a la salida del laminador desbastador, hasta una temperatura que no es inferior a la temperatura de inicio del laminado de acabado; - se efectúa dicho laminado de acabado en parte en la región a baja temperatura del campo austenítico del acero, sin lubrificación de los cilindros y en parte en el campo ferrítico del acero, con unos cilindros lubrificados, con una temperatura de inicio de laminado ferrítico comprendida entre 875ºC y 800ºC, y con un porcentaje de reducción de espesor total de por lo menos 80%, y - se bobina la banda de acero a una temperatura comprendida entre 750ºC y 500ºC.Manufacturing process of a hot rolled steel strip for drawing, said steel being a Ti-IF type steel containing less than 0.05% by weight of titanium and from 0.015% to 0.075% by weight of Niobium, in which a steel crank is subjected to a temperature higher than Ac3, firstly to a roughing laminate in the austenitic field and then to a finishing laminate, characterized in that it comprises following successive stages: - after the rolling of Roughing in the austenitic field of steel, the steel is subjected to accelerated cooling, at the outlet of the grinding mill, to a temperature that is not less than the starting temperature of the finishing laminate; - said finishing laminate is carried out partly in the low temperature region of the austenitic steel field, without lubrication of the cylinders and partly in the ferritic field of steel, with lubricated cylinders, with a starting temperature of ferritic rolling comprised between 875 ° C and 800 ° C, and with a percentage of total thickness reduction of at least 80%, and - the steel band is wound at a temperature between 750 ° C and 500 ° C.
Description
Procedimiento de fabricación de una banda de acero laminada en caliente para embutición.Manufacturing procedure of a band hot rolled steel for drawing.
La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una banda de acero laminada en caliente para embutición.The present invention relates to a manufacturing process of a rolled steel strip in hot for drawing.
En el momento actual, las bandas de acero destinadas a operaciones de embutición son generalmente unas bandas de acero laminadas en frío, que presentan propiedades muy favorables a este respecto. La fabricación de estas bandas en frío comprende sin embargo diversas operaciones de reducción de espesor y de tratamiento térmico que aumentan su coste.At the present time, the steel bands intended for drawing operations are generally bands cold rolled steel, which have very favorable properties In this regard. The manufacture of these cold bands comprises however, various thickness reduction operations and heat treatment that increase your cost.
La utilización de bandas de acero laminadas en caliente por unas operaciones de embutición, reemplazando unas bandas laminadas en frío tradicionales, suscita por ello un interés creciente, tanto a nivel de la fabricación como en los usuarios.The use of rolled steel bands in hot by some drawing operations, replacing some traditional cold rolled bands, therefore arouses interest growing, both at the manufacturing level and in the users
Es bien conocido que los aceros destinados a la embutición son unos aceros dulces, es decir unos aceros cuyo contenido de carbono es inferior a 0,2% en peso, y preferentemente inferior a 0,1% en peso.It is well known that steels intended for drawing are sweet steels, that is steels whose Carbon content is less than 0.2% by weight, and preferably less than 0.1% by weight.
Según la práctica habitual, los aceros dulces son laminados en caliente en el campo austenítico y la temperatura de final de laminado es superior a la temperatura de transformación Ar3. Las posibilidades de empleo de estas bandas en caliente convencionales son sin embargo muy limitadas, en razón de su textura aleatoria y de su mala aptitud para la embutición. Además, es imposible en la práctica fabricar unas bandas delgadas laminadas en caliente por este procedimiento convencional. En efecto, el pequeño espesor de las bandas provoca un enfriado rápido de estas, incluso en curso de laminado en caliente, de manera que no es posible efectuar el laminado de acabado en el campo austenítico. Por estas diversas razones, existe actualmente un interés creciente para el laminado llamado ferrítico.According to usual practice, sweet steels They are hot rolled in the austenitic field and the temperature Rolling finish is higher than the transformation temperature Ar3 The possibilities of using these hot bands Conventionals are however very limited, because of their texture random and its poor aptitude for drawing. It is also it is impossible in practice to make thin bands laminated in heat by this conventional procedure. Indeed, the little one Thickness of the bands causes rapid cooling of these, even in the process of hot rolling, so that it is not possible make the finishing laminate in the austenitic field. For these various reasons, there is currently a growing interest for the laminate called ferritic.
Según este procedimiento de laminado, conocido en particular por la patente EP-A-0 524 162, así por el documento BE-A-1010164 o EP-A-376733, el laminado de desbastado se efectúa en el campo austenítico, mientras que el laminado de acabado se efectúa en el campo ferrítico, es decir a temperatura más baja. Según el documento DE-A-196 00 990 un laminado de acabado es posible para aceros ULC, ELC o IF en los campos austenítico y ferrítico.According to this rolling process, known in particular by patent EP-A-0 524 162, so for the document BE-A-1010164 or EP-A-376733, the laminate of roughing is done in the austenitic field, while the Finishing laminate is carried out in the ferritic field, that is to say lower temperature According to the document DE-A-196 00 990 a laminate of Finishing is possible for ULC, ELC or IF steels in the fields austenitic and ferritic.
En las líneas de fabricación en caliente con enhornado frío de los llantones de colado continua, esta técnica resulta particularmente interesante puesto que permite realizar sustanciales economías de energía. En efecto, la temperatura de calentamiento es menos elevada que en los procedimientos convencionales. El laminado de acabo a temperaturas más bajas permite así fabricar unas bandas laminadas en caliente de pequeño espesor, que tienen una buena aptitud para la embutición.In hot manufacturing lines with cold sanding of continuous casting rims, this technique It is particularly interesting because it allows substantial energy savings. Indeed, the temperature of heating is less high than in the procedures conventional. The finished laminate at lower temperatures It allows to make small hot rolled bands thickness, which have a good aptitude for drawing.
La realización de esta técnica está sin embargo sometida a diversas condiciones y presenta por ello algunos inconvenientes.The realization of this technique is however subject to various conditions and therefore presents some inconvenience
En particular, la cantidad de carbono que se encuentra en solución durante el laminado ferrítico debe ser minimizada. Resulta de ello que sólo es posible fabricar unas chapas para embutición profunda a partir de aceros que no contengan átomos intersticiales, llamados aceros IF (Interstitial Free). Se ha propuesto mejorar la situación por unas adiciones de titanio o de azufre, pero dicha solución puede provocar defectos de superficie y no resulta siempre interesante desde el punto de vista económico.In particular, the amount of carbon that is found in solution during ferritic lamination should be minimized It turns out that it is only possible to manufacture some plates for deep drawing from steels that do not contain atoms interstitials, called IF steels (Interstitial Free). It has been proposed to improve the situation by adding titanium or sulfur, but this solution can cause surface defects and not always interesting from the point of view economic.
Además, el laminado ferrítico debe ser efectuado a una temperatura suficientemente baja para evitar cualquier recristalización en el laminador de acabado. Las fuerzas de laminado más elevadas en un laminador que opera a baja temperatura pueden entonces constituir un factor de limitación para el laminado de bandas delgadas en caliente.In addition, ferritic lamination must be carried out. at a temperature low enough to avoid any recrystallization in the finishing mill. Rolling forces higher in a laminator that operates at low temperature can then constitute a limiting factor for the rolling of hot thin bands.
Las bandas delgadas en caliente, fabricadas con acero Ti+S-IF laminado en la ferrita y recristalizado, que comprenden unos contenidos incrementados de titanio y de azufre, presentan ciertamente un coeficiente de Lankford elevado, con r\approx1,6 - 1,7, pero su anisotropía planar permanece demasiado importante (\Deltar\approx1) para permitir la embutición profunda.Hot thin bands, manufactured with Ti + S-IF steel rolled in the ferrite and recrystallized, comprising increased contents of titanium and sulfur, certainly have a coefficient of Lankford elevated, with r \ approx1.6 - 1.7, but its anisotropy planar remains too important (\ Deltar \ approx1) to Allow deep drawing.
Para evitar los inconvenientes citados, la presente invención propone un procedimiento de fabricación de una banda de acero laminada en caliente que presenta un contenido de titanio reducido y una aptitud para la embutición mejorada con respecto a las bandas de acero mencionadas en la introducción. Una banda de acero laminada en caliente producida por el procedimiento de la invención se distingue en particular por el coeficiente de anisotropía (r_{medio}) mejorado y una anisotropía planar (\Deltar) sensiblemente reducida con respecto al estado de la técnica.To avoid the aforementioned inconveniences, the The present invention proposes a method of manufacturing a hot rolled steel strip that has a content of reduced titanium and improved drawing ability with with respect to the steel bands mentioned in the introduction. A hot rolled steel strip produced by the procedure of the invention is distinguished in particular by the coefficient of improved anisotropy (r_ {medium}) and a planar anisotropy (\ Deltar) significantly reduced with respect to the state of the technique.
De acuerdo con la invención según la
reivindicación 1, un procedimiento de fabricación de una banda de
acero laminada en caliente para embutición, en el cual se somete un
llantón de acero a un temperatura superior a Ac3 a un laminado de
desbastado en el campo austenítico y ulteriormente a un laminado de
acabado, está caracterizado porque el acero es un acero del tipo
Ti-IF que contiene menos de 0,05% en peso de titanio
y de 0,015% a 0,075% en peso de niobio, porque se efectúa dicho
laminado de acabado por lo menos en parte en el campo ferrítico del
acero, con una temperatura de inicio de laminado ferrítico
comprendida entre 875ºC y 800ºC, con unos cilindros lubrificados y
con un porcentaje de reducción de espesor de por lo menos 80% en el
curso de dicho laminado de acabado en el campo ferrítico, y porque
se bobina la banda de acero a una temperatura comprendida entre
750ºC y
500ºC.According to the invention according to claim 1, a method of manufacturing a hot rolled steel strip for drawing, in which a steel crank at a temperature higher than Ac3 is subjected to a roughing laminate in the austenitic field and subsequent to a finishing laminate, it is characterized in that the steel is a Ti-IF type steel containing less than 0.05% by weight of titanium and 0.015% to 0.075% by weight of niobium, because said laminate is made finished at least in part in the ferritic steel field, with a starting temperature of ferritic rolling between 875ºC and 800ºC, with lubricated cylinders and with a thickness reduction percentage of at least 80% in the course of said laminate finishing in the ferritic field, and because the steel strip is wound at a temperature between 750 ° C and
500 ° C
El bobinado en el intervalo de temperatura comprendido entre 680ºC y 750ºC permite producir una banda en caliente recristalizada y para aplicación directa en embutición. El bobinado entre 500ºC y 680ºC conduce a la formación de una banda no recristalizada que necesita un tratamiento de recristalización en una línea de recocido continuo o de galvanización.The winding in the temperature range between 680ºC and 750ºC, it allows to produce a band in recrystallized hot and for direct application in drawing. He winding between 500ºC and 680ºC leads to the formation of a non-band recrystallized that needs a recrystallization treatment in a continuous annealing or galvanizing line.
Según la invención, se efectúa dicho laminado de acabado en parte en la región a baja temperatura del campo austenítico del acero, sin lubrificación de los cilindros y con un porcentaje de reducción de espesor superior o igual a 30%, preferentemente comprendido entre 30% y 80%, y en parte en el campo ferrítico del acero, con unos cilindros lubrificados y con una temperatura de inicio de laminado ferrítico comprendida entre 860ºC y 800ºC y una temperatura de final de laminado ferrítico comprendida entre 750ºC y 600ºC, se bobina dicha banda a una temperatura comprendida entre 650ºC y 500ºC y se recuece en continuo a una temperatura comprendida entre 800ºC y 850ºC durante un tiempo comprendido entre 30 segundos y 2 minutos.According to the invention, said laminate is made of partly finished in the low temperature region of the field austenitic steel, without lubrication of the cylinders and with a Thickness reduction percentage greater than or equal to 30%, preferably between 30% and 80%, and partly in the field ferritic steel, with lubricated cylinders and with a start temperature of ferritic laminate between 860ºC and 800 ° C and an end temperature of ferritic laminate comprised between 750 ° C and 600 ° C, said band is wound at a temperature between 650 ° C and 500 ° C and continuously counted at a temperature between 800ºC and 850ºC for a while between 30 seconds and 2 minutes.
Para la lubrificación de los cilindros durante el laminado en el campo ferrítico, se utiliza preferentemente un aceite a base de ésteres.For the lubrication of the cylinders during the laminate in the ferritic field, preferably a oil based on esters.
Como se ha indicado más arriba, el procedimiento de la invención se dirige a unos aceros Ti-IF, en los cuales el titanio está parcialmente reemplazado por niobio. Se ha constatado, en efecto, que la precipitación del carburo de niobio (NbC) empezaba a unas temperaturas crecientes, en el campo austenítico, cuando el contenido de niobio aumenta en el acero. Resulta de ello que el carbono en solución está casi enteramente fijado antes del inicio de la deformación en el campo ferrítico. Se puede así obtener un producto final, es decir una banda laminada en caliente, que presenta una curva de tracción prácticamente continua y que se presta entonces de forma destacable a la embutición profunda.As indicated above, the procedure of the invention is directed to Ti-IF steels, in which titanium is partially replaced by niobium. Be has found, in effect, that the precipitation of carbide from niobium (NbC) began at rising temperatures, in the countryside austenitic, when the content of niobium increases in steel. As a result, the carbon in solution is almost entirely set before the start of deformation in the ferritic field. Be it can thus obtain a final product, that is to say a laminated strip in hot, which has a practically continuous traction curve and that lends itself in a remarkable way to the drawing deep
Además, dicha adición de niobio retarda la recristalización entre las jaulas del laminador en el campo ferrítico. La temperatura de entrada en el laminador de acabado puede por tanto ser más elevada que en la práctica anterior y alcanzar así un valor de 850ºC a 875ºC como se ha indicado más arriba.In addition, said addition of niobium retards the recrystallization between laminator cages in the field ferritic The inlet temperature in the finishing mill it can therefore be higher than in the previous practice and thus reach a value of 850ºC to 875ºC as indicated more above.
Los esfuerzos de laminado pueden así ser menos elevados en el laminador acabador; así mismo, el tiempo de espera entre el laminador desbastador y el laminador acabador puede ser acortado, en provecho de un incremento de la productividad. Este tiempo de espera puede por otra parte ser completamente suprimido, aplicando un enfriado acelerado del producto a la salida del laminador desbastador.Laminating efforts can thus be less raised in the finishing mill; likewise, the waiting time between the grinding mill and the finishing mill can be shortened, in favor of an increase in productivity. This timeout can otherwise be completely suppressed, applying accelerated cooling of the product at the outlet of the grinding mill.
La figura 1 única representa la evolución comparada del valor del coeficiente r para un acero Ti+S-IF convencional y los aceros Ti+Nb-IF según la invención.The unique figure 1 represents the evolution compared to the value of the coefficient r for a steel Ti + S-IF conventional and steels Ti + Nb-IF according to the invention.
Se han fabricado unos llantones de aceros que presentan las composiciones indicadas en la tabla 1 siguiente.Steel wheels have been manufactured that they present the compositions indicated in table 1 below.
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Los productos han sido calentados a 1050ºC y después laminados en caliente en seis pasadas hasta un espesor final de 1,3 mm. En el curso de este laminado de acabado, las tres primeras pasadas han sido efectuadas en la región de las bajas temperaturas del campo austenítico, es decir a unas temperaturas ligeramente superiores a Ac3, con un porcentaje de reducción de espesor de 73% y sin lubrificación de los cilindros.The products have been heated to 1050 ° C and then hot rolled in six passes to a thickness 1.3 mm end. In the course of this finishing laminate, the three first passes have been made in the region of casualties austenitic field temperatures, i.e. at temperatures slightly higher than Ac3, with a percentage reduction of 73% thickness and no lubrication of the cylinders.
Las otras tres pasadas han sido efectuadas en el campo ferrítico, con unos cilindros lubrificados por medio de un aceite a base de ésteres. La temperatura del producto a la entrada de la primera pasada de laminado ferrítico era de aproximadamente 840ºC y la temperatura de salida de la última pasada era de aproximadamente 620ºC.The other three passes have been made in the ferritic field, with cylinders lubricated by means of a oil based on esters. The product temperature at the entrance of the first pass of ferritic laminate was approximately 840 ° C and the temperature of the last pass was approximately 620 ° C.
Después del laminado en caliente, la banda ha sido bobinada a 500ºC y después ha sido recocida en continuo a 820ºC durante 60 segundos.After hot rolling, the band has been wound at 500 ° C and then it has been continuously annealed at 820 ° C for 60 seconds
Se han medido las propiedades mecánicas de estas muestras, se han determinado su textura a medio espesor, y después se ha calculado la evolución de coeficiente de anisotropía r.The mechanical properties of these have been measured samples, its texture has been determined at medium thickness, and then Anisotropy coefficient evolution r has been calculated.
La figura 1 única ilustra esta evolución para los tres aceros de la tabla 1, en función del ángulo \alpha con respecto a la dirección de laminado.Unique figure 1 illustrates this evolution for the three steels of table 1, depending on the angle? with regarding the direction of rolling.
Las curvas 1 y 2, que corresponden respectivamente a los aceros Nb+Ti-IF1 y Nb+Ti-IF2, muestran una neta mejora del coeficiente de anisotropía r_{medio}, así como de la anisotropía planar (\Deltar = r_{max} - r_{min}) con respecto al acero Ti+S-IF convencional (curva 3).Curves 1 and 2, which correspond respectively to the steels Nb + Ti-IF1 and Nb + Ti-IF2, show a net improvement of the coefficient of anisotropy r_ {medium}, as well as of planar anisotropy (\ Deltar = r_ {max} - r_ {min}) with respect to steel Ti + S-IF conventional (curve 3).
En otro ejemplo (curva 4), se ha fabricado un llantón de acero Nb+Ti-IF1 que ha sido calentado a alta temperatura a saber 1250ºC, y después el laminado de desbastado ha sido efectuado a alta temperatura en el campo austenítico. El producto, de un espesor de 20 mm, ha sufrido un enfriado desde su temperatura de final de laminado de desbastado de 1040ºC hasta una temperatura de 900ºC, con una velocidad de enfriado del orden de 40ºC/s. El laminado de acabado ha sido efectuado en cuatro pasadas en el campo ferrítico, con una temperatura de entrada de 870ºC, con unos cilindros lubrificados y con una reducción total del espesor, en la ferrita, de 80%.In another example (curve 4), a Nb + Ti-IF1 steel flange that has been heated to high temperature namely 1250 ° C, and then the laminate of roughing has been carried out at high temperature in the field austenitic The product, with a thickness of 20 mm, has suffered a cooled from its final temperature of roughing laminate of 1040ºC to a temperature of 900ºC, with a cooling rate of the order of 40ºC / s. The finishing laminate has been carried out in four passes in the ferritic field, with an inlet temperature of 870ºC, with lubricated cylinders and with a total reduction of the thickness, in the ferrite, of 80%.
La banda ha sido enfriada al aire quieto, y después bobinada a 730ºC.The band has been cooled to still air, and then wound at 730 ° C.
La curva 4 de la figura 1 muestra la evolución del coeficiente de anisotropía r; aparece también una ligera mejora del coeficiente r_{medio}, así como de la anisotropía planar \Deltar, con respecto a la curva 3.Curve 4 in Figure 1 shows the evolution of the anisotropy coefficient r; a slight improvement also appears of the mean r_ {coefficient}, as well as of planar anisotropy \ Deltar, with respect to curve 3.
El procedimiento de la invención permite fabricar unas bandas de acero laminadas en caliente para embutición, que presentan pocos riesgos de defectos de superficie, en razón de un bajo contenido de titanio. Además, la presencia de niobio eleva sensiblemente la temperatura de no recristalización en la austenita. Resulta de ello una estructura de grano más fino después de la transformación alotrópica austenita-ferrita y, por ello, una mejora de la anisotropía planar.The process of the invention allows manufacture hot rolled steel bands for drawing, that present few risks of surface defects, because of Low titanium content In addition, the presence of niobium elevates sensibly the temperature of non-recrystallization in austenite. This results in a finer grain structure after allotropic austenite-ferrite transformation and, by this, an improvement of planar anisotropy.
Finalmente, las temperaturas de laminado más elevadas en el laminador de acabado reducen los esfuerzos de laminado.Finally, rolling temperatures more high in the finishing mill reduce the efforts of laminate.
Claims (3)
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- después del laminado de desbastado en el campo austenítico del acero, se somete al acero a un enfriado acelerado, a la salida del laminador desbastador, hasta una temperatura que no es inferior a la temperatura de inicio del laminado de acabado; after roughing laminate in the austenitic field of steel, the steel is subjected to accelerated cooling, at the exit of the rough mill, up to a temperature that is not lower than the start temperature of the finishing laminate;
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- se efectúa dicho laminado de acabado en parte en la región a baja temperatura del campo austenítico del acero, sin lubrificación de los cilindros y en parte en el campo ferrítico del acero, con unos cilindros lubrificados, con una temperatura de inicio de laminado ferrítico comprendida entre 875ºC y 800ºC, y con un porcentaje de reducción de espesor total de por lo menos 80%, y said finishing laminate is carried out partly in the low region austenitic steel field temperature, without lubrication of the cylinders and partly in the ferritic field of steel, with some lubricated cylinders, with a rolling start temperature ferritic between 875ºC and 800ºC, and with a percentage of total thickness reduction of at least 80%, and
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- se bobina la banda de acero a una temperatura comprendida entre 750ºC y 500ºC. the steel band is wound at a temperature between 750 ° C and 500 ° C.
- --
- se efectúa dicho laminado de acabado en parte en la región a baja temperatura del campo austenítico del acero con un porcentaje de reducción de espesor comprendido entre 30% y 80%; said finishing laminate is carried out partly in the low region austenitic field temperature of steel with a percentage of thickness reduction between 30% and 80%;
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- se efectúa dicho laminado de acabado en parte en el campo ferrítico del acero con una temperatura de inicio de laminado ferrítico comprendida entre 860ºC y 800ºC y una temperatura de fin de laminado ferrítico comprendida entre 750ºC y 600ºC; said finishing laminate is made partly in the field ferritic steel with a rolling start temperature ferritic between 860ºC and 800ºC and an end temperature of ferritic laminate between 750ºC and 600ºC;
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- se bobina a continuación dicha banda a una temperatura comprendida entre 650ºC y 500ºC, y said band is then wound at a temperature comprised between 650ºC and 500ºC, and
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- se recuece la banda en continuo a una temperatura comprendida entre 800ºC y 850ºC durante un tiempo comprendido entre 30 segundos y 2 minutos. the band is continuously counted at a temperature comprised between 800ºC and 850ºC for a time between 30 seconds and 2 minutes
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