ES2379384T3 - Placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a la corrosión y procedimiento de fabricación de la misma - Google Patents

Placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a la corrosión y procedimiento de fabricación de la misma Download PDF

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Abstract

Una placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a la corrosión, consistente en: (todos los valores en % en masa) C 0, 03% o menos, Si 1, 0% menos, Mn 0, 5% o menos, P 0, 04% o menos, S 0, 02% o menos, Al 0, 1% o menos, Cr de 20, 5% a 22, 5%, Cu de 0, 3% a 0, 8%, Ni 1, 0% o menos, Ti de 4x (%C + %N) a 0, 35%, Nb menos de 0, 01%, N 0, 03% o menos, y C+N 0, 05% o menos, y opcionalmente Mo 0, 2% o menos, opcionalmente B de 0, 0002 a 0, 002%, opcionalmente V de 0, 01 a 0, 5%, opcionalmente Zr de 0, 01 a 0, 5%, y teniendo el resto de la placa de acero Fe e impurezas inevitables; en la que se cumple la siguiente ecuación (1) 240 + 35x (%Cr - 20, 5) + 280x{%Ti - 4x (%C + %N) }; 280 (1), aquí, % de C, % de N, % de Cr y % de Ti, indican el contenido (porcentaje en masa) de C, N, Cr y Ti, respectivamente.

Description

Placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a la corrosión y procedimiento de fabricación dela misma
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a una placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a la corrosión, y a un procedimiento de fabricación de la placa de acero.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA
Entre los diferentes tipos de acero inoxidable, SUS304 (18%Cr-8%Ni) (estándares industriales japoneses, JIS G 4305) de acero inoxidable austenítico se usa ampliamente debido a la excelente resistencia a la corrosión del acero. Sin embargo, este tipo de acero es caro debido a que contiene una gran cantidad de Ni. Por otra parte, los aceros inoxidables ferríticos a los que no se añade una gran cantidad de Ni, SUS436L (18%Cr-1%Mo) (JIS G 4305) con Moañadido, dan un tipo de acero que tiene una excelente resistencia a la corrosión equivalente a SUS304. Sin embargo, puesto que el Mo es un elemento caro, otra vez aumenta significativamente el coste del acero, incluso si se añade solo1% de Mo.
Frente a esta situación actual, es necesario acero inoxidable ferrítico que tenga una resistencia a la corrosión equivalente a SUS304 o SUS436L sin añadir Mo. Aunque SUS430J1L (19%Cr-0,5%Cu-0,4%Nb) (JIS G 4305) se da elcomo el acero inoxidable ferrítico que no tiene Mo añadido, es inferior en la resistencia a la corrosión comparado con SUS304 o SUS436L.
Por el contrario, el documento JP-B-50-6167 describe acero inoxidable ferrítico que tiene una composición característica de Cr de 9 a 30%, Cu de 0,1 a 0,6%, Ti de 5x%C a 15x%C, y Sb de 0,02 a 0,2%; y el documento JP-B-64-4576 (JP-A60-46352) describe acero inoxidable ferrítico que tiene una composición característica de Cr de 11 a 23%, Cu de 0,5 a2,0%, al menos uno de Ti, Nb, Zr y Ta en una relación de 0,01 a 1,0%, y V de 0,05 a 2,0%; y además, la patentejaponesa Nº 3420371 (JP-A-8-260104) describe acero inoxidable que tiene una composición característica de Cr de 5 a60%, Cu de 0,15 a 3,0%, Ti de 4x(%C+%N) a 0,5%, y Nb de 0,003 a 0,020% como composición, respectivamente.
Sin embargo, los documentos JP-B-50-6167, JP-B-64-4576, y la patente japonesa Nº 3420371 no muestran una composición que combine una productividad muy eficaz por recocido continuo de una placa laminada en caliente y recocido continuo de alta velocidad de una placa laminada en frío, con una excelente resistencia a la corrosión equivalente a SUS304 o SUS436L.
Para fabricar el acero con un coste bajo, es necesario no añadir Mo, además de que el acero se pueda producir a gran escala con una eficacia alta. Aunque con el aumento de la adición de Cr aumenta la resistencia a la corrosión, se reducela dureza de una placa laminada en caliente.
Aunque una placa laminada en caliente de acero inoxidable ferrítico con alto contenido en Cr debe someterse a recocido y decapado en una línea de recocido continuo y decapado antes del laminado en frío, cuando la placa laminada encaliente tiene una dureza baja, a veces no se puede someter a un procedimiento continuo en la línea de recocido y decapado continuo. Además, teniendo en cuenta la alta productividad eficaz, es necesario que una placa laminada enfrío se pueda recocer eficazmente en una línea de recocido continuo a alta velocidad para la placa laminada en frío parael uso combinado de con acero al carbono.
En vista de dichas circunstancias, un objeto de la invención es proporcionar una placa de acero inoxidable ferrítico quese pueda fabricar de forma barata y muy eficaz, y que tenga una excelente resistencia a la corrosión.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para resolver el problema, los autores de la invención han llevado a cabo un estudio serio sobre un procedimiento paraobtener un acero inoxidable que tenga una excelente resistencia a la corrosión sin contener Ni y Mo caros. Comoresultado, encontraron que el Cr se limitó a un intervalo de 20,5% a 22,5% desde un punto de vista de la resistencia a lacorrosión y la productividad, y disminuyó la cantidad de carbono o nitrógeno como elementos impureza, y además seañadió una cantidad adecuada de Ti, obteniéndose de esta forma la placa de acero inoxidable que tiene una excelente resistencia a la corrosión equivalente a SUS304 o SUS436L, y se podían llevar a cabo el recocido continuo de una placa laminada en caliente y el recocido de una placa laminada en frío en una línea de recocido continuo de alta velocidad para la placa laminada en frío, y por consiguiente, la placa laminada en frío se podía producir con una alta eficacia.
La invención, que se hizo de acuerdo con los resultados, se resume de la siguiente forma.
(1) Una placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a la corrosión, conteniendo la placa C0,03% o menos, Si 1,0% menos, Mn 0,5% o menos, P 0,04% o menos, S 0,02% o menos, Al 0,1% o menos, Cr de 20,5% a 22,5%, Cu de 0,3% a 0,8%, Ni 1,0% o menos, Ti de 4x (%C+%N) a 0,35%, Nb menos de 0,01%, N 0,03% omenos, y C+N 0,05% o menos, opcionalmente Mo 0,2% o menos, opcionalmente B 0,0002-0,002%, opcionalmente V 0,01-0,5%, opcionalmente Zr 0,01-0,5%, y el resto incluye Fe y las impurezas inevitables, en el que se cumple lasiguiente ecuación (1),
240 + 35x(%Cr - 20,5) + 280x{%Ti - 4x(%C + %N)} ; 280 (1),
aquí, % de C, % de N, % de Cr y % de Ti indican el contenido (porcentaje en masa) del C, N, Cr y Ti, respectivamente.
(2) Un procedimiento de fabricación de una placa de acero inoxidable ferrítica que tiene una excelente resistencia a lacorrosión, en el que se usa como material una placa de acero inoxidable, conteniendo la plancha C 0,03% o menos, Si 1,0% menos, Mn 0,5% o menos, P 0,04% o menos, S 0,02% o menos, Al 0,1% o menos, Cr de 20,5% a 22,5%, Cu de 0,3% a 0,8%, Ni 1,0% o menos, Ti de 4x(%C+%N) a 0,35%, Nb menos de 0,01%, N 0,03% o menos, y C+N 0,05% o menos, opcionalmente Mo 0,2% o menos, opcionalmente B 0,0002-0,002%, opcionalmente V 0,01-0,5%, opcionalmenteZr 0,01-0,5%, y el resto incluye Fe y las impurezas inevitables, en el que se cumple la siguiente ecuación (1), y elmaterial se lamina en caliente, después un material laminado en caliente se somete a recocido continuo para la placa laminada en caliente a una temperatura de 800 a 1000ºC y después a decapado, y después se forma una placa recocida laminada en frío a través de las etapas de laminación en frío, recocido de acabado, enfriamiento y decapado;
240 + 35x(%Cr - 20,5) + 280x{%Ti - 4x(%C + %N)} ; 280 (1),
aquí, % de C, % de N, % de Cr y % de Ti indican el contenido de C, N, Cr y Ti (porcentaje en masa), respectivamente.
En esta memoria descriptiva, el porcentaje que indica una relación de componentes del acero es un porcentaje enmasa, sin excepción.
De acuerdo con la invención, se obtiene una placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a lacorrosión equivalente a SUS304 o SUS436L, sin añadir Mo caro y similares. Además, la placa de acero inoxidable de lainvención se puede producir muy eficazmente y se puede fabricar de forma barata porque no se añaden Ni o Mo que son caros.
Además, puesto que la placa de acero inoxidable de la invención tiene una menor cantidad de elementos impureza, y seañade Ti como elemento estabilizante para fijar el C o N en el acero, tiene una excelente soldabilidad, facilidad detrabajo de la zona de soldadura, y resistencia a la corrosión de la zona de soldadura.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una vista que muestra una relación entre el % de Cr y %Ti - 4x(%C + %N), y un resultado de un ensayo de ciclos de pulverización de sal neutra.
MEJOR MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
En lo sucesivo, la invención se describirá con detalle. Primero se describe una composición de la invención.
-
C: 0,03% o menos, N: 0,03% o menos, y C+N: 0,05% o menos
El contenido de C y N es convenientemente bajo porque reducen la dureza de una placa laminada en caliente, y por lotanto está limitado a 0,03% o menos respectivamente, y limitado a 0,05% o menos incluso, en el total. Además preferiblemente, el contenido de C es 0,015% o menos, el contenido de N es 0,015% o menos, y el contenido de C+Nes 0,03% o menos.
-
Si: 1,0% o menos
El Si es un elemento necesario como agente desoxidante. Para obtener el efecto del Si, el contenido de Si espreferiblemente 0,03% o más. Sin embargo, cuando se añade una gran cantidad de Si, se reduce la dureza de unaplaca laminada en caliente. Por consiguiente, el contenido de Si es 1,0% o menos. Más preferiblemente, es 0,3% o menos.
-
Mn: 0,5% o menos
El Mn tiene un efecto desoxidante. Para obtener el efecto, el contenido de Mn es preferiblemente 0,05% o más. Sinembargo, puesto que el Mn forma sulfuros en el acero, lo cual reduce significativamente la resistencia a la corrosión, lacantidad de adición de Mn es convenientemente baja, y teniendo en cuenta la eficacia económica de la fabricación, elcontenido de Mn se define como 0,5% o menos. Más preferiblemente, es 0,3% o menos.
-
P: 0,04% o menos
El contenido de P es convenientemente bajo desde un punto de vista de la facilidad de trabajo en el trabajo en caliente, y se define como 0,04% o menos.
-
S: 0,02% o menos
El contenido de S es convenientemente bajo desde un punto de vista de la facilidad de trabajo en el trabajo en caliente, y de la resistencia a la corrosión, y se define como 0,02% o menos. Más preferiblemente es 0,005% o menos.
-
Al: 0,1% o menos
El Al es un componente eficaz para la desoxidación. Para obtener el efecto, el contenido de Al es preferiblemente 0,005% o más. Sin embargo, cuando se añade el Al en exceso, se inducen defectos en la superficie y se reduce lafacilidad de trabajo debido al aumento de inclusiones no metálicas basadas en Al. Por consiguiente, el contenido de Alse define como 0,1% o menos. Más preferiblemente es de 0,01% a 0,05%.
-
Cr: de 20,5% a 22,5%
El Cr es el elemento más importante en la invención. Es eficaz para mejorar la resistencia a la corrosión, y es necesarioañadir 20,5% o más de Cr para obtener la resistencia a la corrosión equivalente a SUS304 o SUS436L. Por otra parte, cuando se añade más de 22,5% de Cr, se reduce la dureza de la placa laminada en caliente, y por consiguiente es difícil el recocido continuo de la placa laminada en caliente. Por consiguiente, el contenido de Cr se define como de 20,5% a 22,5%. Más preferiblemente, es de 20,5% a 21,5%.
-
Cu: de 0,3% a 0,8%.
El Cu es un elemento importante en la invención. Es un elemento necesario para reducir la corrosión en hendiduras.Para este propósito hay que añadir al menos 0,3% de Cu. Por otra parte, cuando el contenido de Cu es superior a 0,8%, se reduce la facilidad de trabajo en el trabajo en caliente. Por consiguiente, el contenido de Cu se define como de 0,3%a 0,8%. Más preferiblemente, es 0,3% o más y menos de 0,5%.
-
Ni: 1,0% o menos
El Ni tiene un efecto de prevenir la reducción de la facilidad de trabajo en el trabajo en caliente debido a la adición deCu. Para obtener el efecto, es preferible un contenido de Ni de 0,05% o más. Sin embargo, el Ni es un elemento caro, y además si se añade más de 1,0% de Ni, se satura el efecto. Por consiguiente, el contenido de Ni se define como 1,0% omenos. Más preferiblemente es de 0,1% a 0,4%.
-
Ti: 4x(%C+%N) a 0,35%
El Ti también es el elemento más importante en la invención. Es un elemento esencial que se añade en la invención, yes necesario añadirlo para obtener la excelente resistencia a la corrosión equivalente a SUS304 o SUS436L, además de 22,5% de Cr o menos. El Ti se ha reconocido como un elemento que tiene el efecto de formar TiC o TiN con C o N queson perjudiciales para la facilidad de trabajo o la resistencia a la corrosión de la zona de soldadura, haciendo así al C yN inofensivos y mejorando por lo tanto la resistencia a la corrosión, y además, la invención encontró que el Ti tenía el efecto de aumentar directamente el potencial de picadura y mejorar por lo tanto la resistencia a la corrosión. Además, elTi se añade para prevenir la sensibilización debido al recocido continuo. Para obtener los efectos, es necesario añadir 4x(%C+%N) o más de Ti. Por otra parte, cuando se añade una cantidad en exceso de Ti de más de 0,35%, se reduce ladureza de una placa laminada en caliente. Por consiguiente, el contenido de Ti se define como 4x(%C+%N) o más y0,35% o menos. Más preferiblemente, es 8x(%C+%N) o más y 0,30% o menos.
-
Nb: 0,01% o menos
El Nb aumenta la temperatura de recristalización, dando lugar a un recocido insuficiente en la línea de recocido de altavelocidad para la placa laminada en frío, y por consiguiente no se puede asegurar determinada facilidad de trabajo. Porconsiguiente, el contenido de Nb se define como 0,01% o menos. Más preferiblemente es 0,005% o menos.
240 + 35x(%Cr - 20,5) + 280x{%Ti - 4x(%C + %N)} ; 280
En la invención, el Cr, Ti, C y N se definen para cumplir la relación de la ecuación (1) para obtener una resistencia a lacorrosión excelente equivalente a SUS304 o SUS436L, o más sin contener Ni y Mo.
240 + 35x(%Cr - 20,5) + 280x{%Ti - 4x(%C + %N)} ; 280 (1).
Aunque el Cr y el Ti tienen el efecto de aumentar el potencial de picadura respectivamente, la adición solo de 20,5% o más de Cr y de 4x(%C+%N) o más de Ti, es insuficiente para obtener la resistencia a la corrosión equivalente aSUS304 o SUS436L, o más, y el contenido de Cr y el contenido de Ti deben además cumplir la ecuación (1), teniendoen cuenta el contenido de C y el contenido de N. La ecuación (1) se obtiene de una relación entre el contenido de Cr y el contenido de Ti y el potencial de picadura (mV frente al ECS), y presenta valores mínimos del contenido de Cr y el contenido de Ti por encima de los cuales un valor de potencial de picadura es al menos 280 mV que es un valor típico de potencial de picadura de SUS304 o SUS436L. Además, puesto que el Ti disuelto, distinto del Ti unido como TiC oTiN, presenta un efecto de aumento del potencial de picadura, en la ecuación (1) se usa {%Ti - 4x(%C + %N)} correspondiente a la cantidad de Ti disuelto.
-
Mo: 0,2% o menos
Aunque el Mo es un elemento para mejorar la resistencia a la corrosión, es un elemento caro, y además reduce ladureza de una placa laminada en caliente, produciendo dificultades en su fabricación, y además aumenta la dureza de una placa recocida laminada en frío, y por lo tanto reduce la facilidad de trabajo. Por lo tanto, el contenido de Mo sedefine como 0,2% o menos. Más preferiblemente, es 0,1% o menos.
Además, se pueden añadir los siguientes elementos según sean necesarios.
-
B: de 0,0002 a 0,002%
El B es un elemento eficaz para mejorar la fragilización del trabajo en frío después de embutición profunda. El efecto no se obtiene con un contenido menor de 0,0002%, y la adición en exceso de B reduce la facilidad de trabajo en el trabajoen caliente y la capacidad de embutición profunda. Por lo tanto, el B se añade preferiblemente en una cantidad de0,0002 a 0,002%.
-
V: de 0,01 a 0,5%, Zr: de 0,01 a 0,5%
El V y el Zr tienen un efecto de prevenir la aparición de corrosión intergranular en una zona de soldadura, haciendo queel C o N no sean perjudiciales. El efecto no se presenta con un contenido de V y Zr inferior a 0,005%, respectivamente, y es necesario añadir cada uno de ellos en una cantidad de 0,01% o más. Sin embargo, cuando el V y el Zr se añadenen una cantidad mayor de 0,5% respectivamente, se reduce la dureza de una placa laminada en caliente, dando lugar a dificultades en la fabricación. Además, el V y el Zr se unen al C, N u O (oxígeno) para formar inclusiones, que conducena un aumento de los defectos de la superficie. Por lo tanto, se definen como 0,5% o menos, respectivamente.
El resto de la composición, excepto por los componentes anteriores, es Fe e impurezas inevitables.
A continuación se describe un procedimiento de fabricación de la placa de acero inoxidable ferrítico de la invención quetiene una excelente resistencia a la corrosión.
Como un procedimiento de fabricación muy eficaz del acero de la invención, se recomienda un procedimiento, en el que
5 se forma una plancha por colada continua, después la plancha se calienta de 1100 a 1250ºC y se lamina en caliente para formar una bobina laminada en caliente, la cual después se recuece a una temperatura de 800 a 1000ºC, y después se decapa en una línea de recocido continuo y decapado para la placa laminada en caliente, y después sesomete a laminación en frío para formar una placa laminada en frío, que después se recuece y decapa eficazmente en una línea de recocido continuo de alta velocidad para la placa laminada en frío, para el uso combinado con acero al carbono.
En particular, el procedimiento se describe como sigue.
Primero, se prepara acero fundido, cuyo intervalo de composición química se controla por refinado secundario usandoun convertidor, un horno eléctrico o similares, junto con un procedimiento de descarburación por oxígeno en vacío(VOD) con agitación fuerte, o un procedimiento de descarburación por oxígeno y argón (AOD). Después, a partir de los
15 lingotes de acero fundido se forma una plancha por colada continua o colada de lingotes. Como procedimiento de colada, se prefiere la colada continua teniendo en cuenta la productividad y la calidad de la plancha.
La plancha obtenida por colada se vuelve a calentar de 1100 a 1250ºC según sea necesario, después se lamina encaliente de modo que se obtenga un grosor de 2,0 mm a 6,0 mm, y después la placa laminada en caliente se somete arecocido continuo a una temperatura de 800 a 1000ºC y después se decapa.
La placa laminada en caliente decapada posteriormente se somete a cada una de las etapas de laminado en frío, recocido de acabado, enfriamiento y decapado, de modo que se forma una placa recocida laminada en frío que tiene ungrosor de 0,03 mm a 5,0 mm.
La tasa de reducción en el laminado en frío es preferiblemente al menos 25% para asegurar las propiedades mecánicastales como la dureza y la facilidad de trabajo, como objeto de la invención. Más preferiblemente, es al menos 50%.
25 Además, el laminado en frío se puede llevar a cabo una vez o al menos dos veces incluyendo un recocido intermedio. Las respectivas etapas del laminado en frío, recocido de acabado, y decapado se pueden llevar a cabo repetidamente.Además, se recomienda un procedimiento en el que una placa laminada en frío es recocida y decapada eficazmente enla línea de recocido continuo de alta velocidad para la placa laminada en frío, para el uso combinado con acero alcarbono. Además, aunque se reduce la productividad, la placa laminada en frío se puede recocer y decapar en unalínea de recocido y decapado típico para la placa laminada en frío de acero inoxidable. Además, la placa laminada enfrío se puede someter a recocido brillante en una línea de recocido brillante, según sea necesario.
En el caso de soldar la placa de acero de la invención como se ha descrito en lo que antecede, se pueden usar todos los procedimientos de soldadura típicos, tales como soldadura por arco incluyendo TIG (soldadura de tungsteno y gasinerte) y MIG (soldadura de metal y gas inerte), soldadura de resistencia tal como soldadura de costura y soldadura por
35 puntos, y soldadura con láser.
EJEMPLO 1
Se formaron lingotes de acero inoxidable ferrítico que tenían las composiciones mostradas en la tabla 1, como lingotes de acero de 30 kg, después los lingotes se calentaron a una temperatura de 1150ºC y se laminaron en caliente, demodo que se obtuvieron placas laminadas en caliente que tenían un grosor de 2,5 a 2,8 mm. Aquí, la adición de Mo secontroló a un nivel que es el que se esperaba que se mezclara como una impureza en la operación real. Se sacaronpiezas de ensayo (JIS B 7722 entalladura en V) de las placas laminadas en caliente obtenidas en la dirección dellaminado y se sometieron al ensayo de impacto Charpy. El ejemplo comparativo 11 que tiene un contenido de Cr alto de22,8%, que está fuera del intervalo de la invención, y el ejemplo comparativo 12 que tiene un contenido de Ti alto: contenido de 0,39%, que está fuera del intervalo de la invención, tenían dureza baja y por lo tanto era difícil someterlos
45 a un recocido continuo para la placa de laminado en caliente en la operación real, por lo tanto no se sometieron a los ensayos posteriores.
Las otras muestras distintas de los ejemplos comparativos 11 y 12 se recocieron a 950ºC, después se laminaron enfrío, de modo que se prepararon placas laminadas en frío de 0,8 mm de grosor. Después, las placas laminadas en fríose recocieron a 880ºC en aire. En el ejemplo comparativo 13 que tenía un contenido alto de Nb de 0,15%, que está fuera del intervalo de la invención, el acero se recoció de forma insuficiente a esa temperatura y por lo tanto el alargamiento era menor de 20%, por consiguiente no se podía asegurar una facilidad de trabajo suficiente en el recocidode la placa laminada en frío en la línea de recocido continuo de alta velocidad para la placa laminada en frío, por lo tantono se llevaron a cabo los ensayos posteriores.
Las piezas de ensayo tomadas de las muestras (ejemplos de la invención 1 a 8, y 21 a 25), distintas de los ejemplos
55 comparativos 11 a 13, obtenidas de acuerdo con lo anterior, y las piezas de ensayo tomadas de las placas recocidas laminadas en frío de 0,8 mm de grosor de SUS304, SUS436L y SUS430J1L, se sometieron a medición del potencial depicadura a 30ºC en disolución de NaCl al 3,5% de acuerdo con JIS G 0577, y se sometieron a ensayo de ciclos depulverización de sal neutra. El ensayo del ciclos de pulverización de sal neutra se llevó a cabo con 45 ciclos enmuestras (de 20 mm x 30 mm de tamaño) que tenían una superficie pulida usando un papel abrasivo nº 600, con las etapas de pulverización de sal neutra (NaCl al 5%, 35ºC, y tiempo de pulverización de 2 h), secado (60ºC, 4 h, yhumedad relativa de 40%), y humectación (50ºC, 2 h, y humedad relativa de 95% o más) en un ciclo. Los resultadosobtenidos se muestran conjuntamente en la tabla 1.
Después, se llevó a cabo el ensayo de corrosión en hendiduras en muestras (ejemplos de la invención 1 a 8, y 21 a 25), SUS304 y SUS436L, distintas de los ejemplos comparativos 11 a 15 y SUS430J1L. En el ensayo se usaron placas planas de 60 mm de ancho y 80 mm de largo, y de 20 mm de ancho y 30 mm de largo tomadas de cada muestra, en las que se pulieron las superficies usando papel abrasivo nº 600, después la placa plana de 20 mm de ancho y 30 mm delargo se puso sobre la placa plana de 60 mm de ancho y 80 mm de largo de forma que se solaparan las respectivasdiagonales, y después los respectivos puntos centrales se unieron mediante soldadura por punto para formar unaestructura de hendidura. Dichas piezas de ensayo se sometieron a 90 ciclos de ensayo de ciclos de pulverización de salneutra, después se sacaron las zonas de soldadura por punto y se abrieron las partes de hendiduras, de modo que se midió la profundidad de la picadura de corrosión mediante un microscopio láser. Los resultados obtenidos de lo anterior se muestran conjuntamente en la tabla 1.
En la tabla 1, los criterios de cada ensayo son los siguientes.
(1)
Ensayo de impacto Charpy: una pieza de ensayo que había absorbido una energía de 50 J/cm2 o más a 25ºC se determinó como O (pasa), y una pieza de ensayo que tenía una energía menor que 50 J/cm2 se determinó como x (rechazada).
(2)
Recocido de la placa laminada en frío: una pieza de ensayo que tenía un alargamiento después de recocido a 880ºC de 20% o más, se determinó como O (pasa), y una pieza de ensayo que tenía un alargamiento después de recocido a880ºC menor de 20% se determinó como x (rechazada).
(3)
Ensayo de ciclos de pulverización de sal neutra: con respecto a un lado (60 x 80 mm) de una pieza de ensayo, una pieza de ensayo que tenía un área oxidada menor de 20% se determinó como O (pasa), y una pieza de ensayo que tenía un área oxidada de 20% o más, se determinó como x (rechazada).
(4)
Resultado del ensayo de corrosión en hendiduras: en la corrosión por picaduras producida en una parte dehendidura de una pieza de ensayo, cuando diez puntos de picadura que tenían una profundidad grande, tenían un valormedio de profundidad menor de 300 !m, la pieza de ensayo se determinó como O (pasan), y cuando tenían un valor medio de profundidad mayor de 300 !m, la pieza de ensayo se determinó como x (rechazada). La profundidad de lacorrosión por picadura se midió con el microscopio láser.
A partir de la tabla 1 se sabe que los ejemplos de la invención tienen un potencial de picadura equivalente a SUS304 oSUS436L o mayor, y presentan excelentes resultados del ensayo de ciclos de pulverización de sal neutra, es decir, losejemplos tienen una excelente resistencia a la corrosión. Además, presentan una profundidad media de la picadura decorrosión menor de 300 !m en el ensayo de corrosión en hendiduras, es decir, tienen además una excelente resistenciaa la corrosión en hendiduras.
Por otra parte, en el ejemplo comparativo 14 que tiene un contenido bajo de Cr de 20,1%, que está fuera del intervalo dela invención, y el ejemplo comparativo 15, que no cumple la ecuación (1), el potencial de picadura era bajo comparado con SUS304 o SUS436L, además, el área oxidada era grande en el ensayo de pulverización de sal neutra, es decir, laresistencia a la corrosión era mala.
La figura 1 muestra una relación entre el potencial de picadura y el % de Cr y %Ti - 4x(%C + %N) en los ejemplos de lainvención 1 a 8, y 21 a 25 y los ejemplos comparativos 14, 15 y 16. Como se ve claramente en la figura 1, para obtenerel potencial de picadura de 280 mV correspondiente a SUS304 o SUS436L, o mayor, obviamente es necesario cumplirla ecuación (1),
240 + 35x(%Cr - 20,5) + 280x{%Ti - 4x(%C + %N)} ; 280.
Además, en el ejemplo comparativo 16 al que no se añade Cu, la profundidad media de la picadura de corrosión en el ensayo de corrosión en hendiduras es 300 !m o más, es decir, la resistencia a la corrosión en hendiduras es mala comparada con los ejemplos 1 a 8 y 21 a 25, SUS304 y SUS436L.
Se sabe de lo anterior que, en los ejemplos de la invención, una placa laminada en caliente se podía someter a recocidocontinuo, y el alargamiento a 880ºC era 20% o más y por lo tanto la placa laminada en frío se podía recocer en la líneade recocido continuo de alta velocidad para la placa laminada en frío, por consiguiente, la placa laminada en frío se podía producir con alta eficacia. Además, se encontró que los ejemplos de la invención tenían una excelente resistencia a la corrosión equivalente a SUS304 o SUS436L.
Aplicabilidad industrial
La invención es preferiblemente para piezas que se requiere que tengan resistencia a la corrosión, principalmenteincluyendo contenedores para el transporte marítimo, recipientes, instrumentos de cocina, materiales de construcción para interior y exterior, piezas para automóviles, ascensores, escaleras, vagones de ferrocarril y paneles exteriores deaparatos eléctricos.
Tabla 1
Composición (porcentaje en masa)
Ti- 4x(C+N) Resultadodel ensayo Charpy de placalaminadaen caliente Recocidode placalaminadaen frío Valorde laecuación(1) Potencialdepicadura(mVfrente aECS) Resultadodel ensayo de ciclos depulverización de sal neutra Resultadodel ensayo decorrosión enhendiduras
C
Si Mn P S Al Cr Ni Cu Mo Ti Nb N
Ejemplo dela invención
1 0,006 0,17 0,18 0,030 0,003 0,035 20,6 0,32 0,46 0,02 0,25 0,001 0,013 0,174 O O 292 306 O O
2
0,011 0,23 0,15 0,029 0,003 0,035 20,9 0,28 0,46 0,03 0,21 0,004 0,012 0,118 O O 287 287 O O
3
0,003 0,11 0,07 0,026 0,001 0,015 21,6 0,11 0,32 0,01 0,10 0,001 0,007 0,060 O O 295 288 O O
4
0,014 0,13 0,16 0,030 0,003 0,036 20,9 0,31 0,41 0,05 0,35 0,004 0,012 0,246 O O 323 328 O O
5
0,010 0,11 0,17 0,029 0,004 0,026 22,2 0,16 0,32 0,03 0,24 0,010 0,008 0,168 O O 347 353 O O
6
0,008 0,16 0,16 0,031 0,003 0,032 21,0 0,27 0,48 0,04 0,24 0,001 0,009 0,172 O O 306 290 O O
7
0,017 0,07 0,11 0,027 0,001 0,047 21,4 0,31 0,58 0,03 0,33 0,007 0,013 0,210 O O 330 323 O O
8
0,005 0,29 0,12 0,033 0,002 0,015 21,2 0,13 0,45 0,09 0,18 0,002 0,007 0,132 O O 301 311 O O
21
0,014 0,07 0,17 0,031 0,002 0,054 21,5 0,30 0,43 0,06 0,20 0,001 0,011 0,100 O O 303 297 O O
22
0,009 0,09 0,19 0,028 0,001 0,039 20,7 0,28 0,43 0,01 0,28 0,001 0,008 0,212 O O 306 310 O O
23
0,005 0,05 0,20 0,024 0,002 0,046 20,6 0,24 0,49 0,03 0,34 0,003 0,007 0,292 O O 325 311 O O
24
0,010 0,08 0,22 0,029 0,001 0,040 21,0 0,30 0,41 0,04 0,30 0,003 0,008 0,228 O O 321 328 O O
25
0,006 0,11 0,21 30,02 0,001 0,038 20,5 0,31 0,42 0,05 0,20 0,001 0,007 0,148 O O 281 295 O O
Ejemplocomparativo
11 0,018 0,05 0,14 0,031 0,001 0,033 22,8 0,22 0,41 0,02 0,25 0,001 0,013 0,126 x - - - - -
12
0,022 0,22 0,16 0,029 0,002 0,020 21,5 0,22 0,42 0,03 0,39 0,001 0,018 0,230 x - - - - -
13
0,016 0,27 0,17 0,033 0,003 0,025 21,2 0,26 0,44 0,03 0,22 0,15 0,012 0,108 O x - - - -
14
0,008 0,12 0,16 0,028 0,003 0,021 20,1 0,14 0,35 0,01 0,23 0,004 0,014 0,142 O O 266 268 x -
15
0,008 0,11 0,15 0,032 0,004 0,025 20,7 0,16 0,32 0,03 0,14 0,002 0,007 0,080 O O 269 266 x -
16
0,009 0,12 0,18 0,030 0,004 0,029 20,8 0,12 0,01 0,01 0,26 0,002 0,011 0,180 O O 301 290 O x
SUS304
0,054 0,44 1,05 0,025 0,003 <0,004 18,2 0,01 0,22 0,09 0,01 0,003 0,041 - - - - 287 O O
SUS436
0,008 0,09 0,12 0,030 0,001 0,044 17,7 0,13 0,02 1,1 0,31 0,002 0,011 - - - - 281 O O
SUS430J1L
0,010 0,46 0,17 0,028 0,005 <0,004 19,2 0,34 0,52 0,04 <0,01 0,42 0,009 - - - - 251 x -

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Una placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a la corrosión, consistente en: (todos los valores en % en masa) C 0,03% o menos, Si 1,0% menos, Mn 0,5% o menos, P 0,04% o menos, S 0,02% o menos, Al 0,1% o menos, Cr de 20,5% a 22,5%, Cu de 0,3% a 0,8%, Ni 1,0% o menos, Ti de 4x(%C + %N) a 0,35%, Nb menos de 0,01%, N 0,03% o menos, y C+N 0,05% o menos, y opcionalmente Mo 0,2% o menos, opcionalmente B de 0,0002 a 0,002%, opcionalmente V de 0,01 a 0,5%, opcionalmente Zr de 0,01 a 0,5%, y teniendo el resto de la placa de acero Fe e impurezas inevitables; en la que se cumple la siguiente ecuación (1)
    240 + 35x(%Cr - 20,5) + 280x{%Ti - 4x(%C + %N)} ; 280 (1), aquí, % de C, % de N, % de Cr y % de Ti, indican el contenido (porcentaje en masa) de C, N, Cr y Ti, respectivamente.
  2. 2.
    Un procedimiento para fabricar una placa de acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente resistencia a lacorrosión: en el que se usa una placa de acero inoxidable como material, consistiendo la placa de acero en: (todos losvalores en % en masa) C 0,03% o menos, Si 1,0% menos, Mn 0,5% o menos, P 0,04% o menos, S 0,02% o menos, Al 0,1% o menos, Cr de 20,5% a 22,5%, Cu de 0,3% a 0,8%, Ni 1,0% o menos, Ti de 4x(%C + %N) a 0,35%,
    Nb menos de 0,01%, N 0,03% o menos, y
    C+N 0,05% o menos, y opcionalmente Mo 0,2% o menos, opcionalmente B de 0,0002 a 0,002%, opcionalmente V de 0,01 a 0,5%,
    5 opcionalmente Zr de 0,01 a 0,5%, y
    siendo el resto Fe e impurezas inevitables, en el que se cumple la siguiente ecuación (1), y el material es laminado en caliente, después un material laminado en caliente se somete a recocido continuo para la placa laminada en caliente a
    10 una temperatura de 800 a 1000ºC y después a decapado, y después se forma una placa recocida laminada en frío mediante las etapas de laminación en frío, recocido de acabado, enfriamiento y decapado; 240 + 35x(%Cr - 20,5) + 280x{%Ti - 4x(%C + %N)} ; 280 (1), aquí, % de C, % de N, % de Cr y % de Ti, indican el contenido de C, N, Cr y Ti (porcentaje en masa), respectivamente.
    10
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