ES2603590T3 - Artículo moldeado en prensa caliente, método para producir el mismo, y lámina fina de acero para el moldeado en prensa caliente - Google Patents

Artículo moldeado en prensa caliente, método para producir el mismo, y lámina fina de acero para el moldeado en prensa caliente Download PDF

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Abstract

Un producto formado en prensa caliente, que comprende una lámina de acero fina formada por un método de formación en prensa caliente, y que tiene una estructura metálica que contiene martensita del 80 % al 97 % por área y austenita retenida del 3 % al 20 % por área, estando la estructura restante del mismo al 5 % por área o menos, teniendo dicho producto formado en prensa caliente una composición de elementos químicos que consiste en: C del 0,15 % al 0,35 %, donde "%" significa "% en masa", y el mismo se aplica a lo que sigue con respecto a la composición de elementos químicos; Si del 0,5 % al 3 %; Mn del 0,5 % al 2 %; P al 0,05 % o menos, sin incluir el 0 %; S al 0,05 % o menos, sin incluir el 0 %; Al del 0,01 % al 0,1 %; Cr del 0,01 % al 1 %; B del 0,0002 % al 0.01 %; Ti del (contenido de N) x 4 % al 0,1 %; N del 0,001 % al 0,01 %; opcionalmente, uno o más seleccionados del grupo que consiste en Cu, Ni, y Mo al 1 % o menos en total; y opcionalmente V y/o Nb al 0,1 % o menos en total, y el resto que consiste en hierro e impurezas inevitables.

Description

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superior al 2,5 %).
[Mn del 0,5% al 2%]
5 El Mn es un elemento para estabilizar la austenita, y contribuye a un aumento de la austenita retenida. Mejora la templabilidad, y por lo tanto, es un elemento para impedir la formación de ferrita, perlita, y bainita, durante el enfriamiento después del calentamiento, contribuyendo así en el aseguramiento de la austenita retenida. Para realizar tal efecto exhibido, el Mn puede contenerse preferentemente al 0,5 % o superior. El contenido en Mn puede ser preferente cuando es superior, en el caso en el que solo se toman las características en consideración, pero el contenido en Mn puede controlarse preferentemente al 2 % o inferior, por un incremento en el coste por la adición de elementos de aleación. Además, una mejora considerable de la resistencia de la austenita retenida aumenta una carga de rodillo caliente, haciendo así difícil producir láminas de acero, y por lo tanto, incluso desde el punto de vista de la productividad, no es preferente que se contenga el Mn a más del 2 %. El contenido en Mn puede ser preferentemente no inferior al 0,7% como el límite inferior más preferente (aún más preferente no inferior al 0,9%) y
15 no superior al 1,8% como el límite superior más preferente (aún más preferentemente no superior al 1,6%).
[P al 0,05 % o menos, sin incluir el 0 %]
El P es un elemento contenido inevitablemente en acero y deteriora la ductilidad. Por lo tanto, el contenido en P puede preferentemente reducirse tan bajo como sea posible. Sin embargo, la reducción extrema provoca un aumento en el coste de producción del acero, y una reducción al 0 % es difícil en la producción actual. Por lo tanto, el contenido en P puede controlarse más preferentemente al 0,05 % o menos (sin incluir el 0 %). El contenido en P puede no ser preferentemente superior al 0,045 % como el límite superior más preferente (aún más preferentemente no superior al 0,040 %).
25 [S al 0,05 % o menos (sin incluir el 0 %)]
El S es un elemento contenido inevitablemente en acero y deteriora la ductilidad, similar al P. Por lo tanto, el contenido en P puede preferentemente reducirse tan bajo como sea posible. Sin embargo, la reducción extrema provoca un aumento en el coste de producción del acero, y una reducción al 0 % es difícil en la producción actual. Por lo tanto, el contenido en S puede controlarse más preferentemente al 0,05 % o menos (sin incluir el 0 %). El contenido en S puede no ser preferentemente superior al 0,045 % como el límite superior más preferente (aún más preferentemente no superior al 0,040 %).
35 [Al del 0,01 % al 0,1 %]
El Al es un útil como un elemento desoxidante y además útil para la fijación de N disuelto en acero como AlN para mejorar la ductilidad. Para realizar un tal efecto eficazmente exhibido, el contenido en Al puede controlarse preferentemente al 0,01 % o superior. Sin embargo, cuando el contenido en Al deviene superior al 0,1 %, da como resultado una formación excesiva de Al2O3 para deteriorar la ductilidad. El contenido en Al puede ser preferentemente no inferior al 0,013% como el límite inferior más preferente (aún más preferente no inferior al 0,015%) y no superior al 0,08% como el límite superior más preferente (aún más preferentemente no superior al 0,06%).
45 [Cr del 0,01% al 1%]
El Cr tiene la acción de supresión de la transformación de ferrita, transformación de perlita, y transformación de bainita, y por lo tanto, es un elemento para impedir la formación de ferrita, perlita, y bainita, durante la refrigeración y después del calentamiento, contribuyendo al aseguramiento de la austenita retenida. Para realizar tal efecto exhibido, el Cr puede contenerse preferentemente al 0,01 % o superior. Incluso si el Cr se contiene por encima del 1 %, da como resultado en un aumento en los costes. El contenido en Cr puede ser preferentemente no inferior al 0,02 % como el límite inferior más preferente (aún más preferente no inferior al 0,05 %) y no superior al 0,8 % como el límite superior más preferente (aún más preferentemente no superior al 0,5 %).
55 [B del 0,0002 % al 0.01 %]
El B tiene la acción de supresión de la mejora de la templabilidad de ferrita, transformación de perlita, y bainita y, por lo tanto, es un elemento para impedir la formación de ferrita, perlita, y bainita, durante la refrigeración y después del calentamiento, contribuyendo al aseguramiento de la austenita retenida. Para realizar tal efecto exhibido, el B puede contenerse preferentemente al 0,0002 % o superior, pero incluso si se contiene el B más allá del 0,01 %, se satura el efecto. El contenido en B puede ser preferentemente no inferior al 0,0003 % como el límite inferior más preferente (aún más preferente no inferior al 0,0005 %) y no superior al 0,008 % como el límite superior más preferente (aún más preferentemente no superior al 0,005 %).
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Las láminas de acero obtenidas así se calentaron bajo las condiciones respectivas mostradas en la Tabla 2 a continuación, y seguidamente se sometieron a un tratamiento de refrigeración usando un sistema de prueba de tratamiento de calentamiento de alta velocidad para láminas de acero (serie CAS, disponible de ULVAC-RIKO, Inc.), que puede controlar la tasa de refrigeración media. Las láminas de acero que se someterán al tratamiento de 5 formación y refrigeración tiene un tamaño de 190 mm x 70 mm (y el espesor de una lámina es de 1,4 mm). Las tasas de refrigeración 1 y 2 mostradas en la Tabla 2 indican una tasa de refrigeración media para temperatura de calentamiento al punto MS -50 °C o menos (temperatura de acabado de la formación), y una tasa de refrigeración media desde la temperatura de acabado de la formación hasta 200 °C o menos, respectivamente. Cuando sea necesario, se somete la lámina de acero a un galvanizado en caliente para obtener una lámina de acero galvanizada
10 en caliente (Prueba Número 21).
Para las láminas de acero respectivas después de los tratamientos anteriores (calentamiento, formación, y refrigerado), la medida de la resistencia a la tracción (TS) y el alargamiento (alargamiento EL total), y la observación de la estructura metálica (fracción de cada estructura), se llevaron a cabo mediante los métodos descritos a
15 continuación.
[Resistencia a la tracción (TS) y alargamiento (alargamiento EL total)]
Se utilizaron muestras JIS Número 5 para pruebas de tracción para medir la resistencia a la tracción (TS) y el
20 alargamiento (EL). En ese momento, la tasa de deformación en los ensayos de tracción se estableció en 10 mm/seg. En la presente invención, las muestras se evaluaron como "aprobadas" cuando cumplieron la condición de (a): la resistencia a la tracción (TS) es 1470 MPa y el alargamiento (EL) es 9 % o superior.
[Observación de la estructura metálica (fracción de cada estructura)] 25
(1) Para martensita y otras estructuras (por ejemplo, ferrita, ferrita bianítica) en las láminas de acero, cada lámina de acero está sometida a decapado nital, y seguidamente se observó mediante un SEM (con una ampliación de 1000x o 2000x), en el que se midió tal martensita y las otras estructuras para sus respectivas fracciones (fracciones de área).
30 (2) Para la fracción de austenita retenida en las láminas de acero, se midió cada lámina de acero mediante un método de difracción de rayos X, después de la molienda a un cuarto del grosor de las láminas de acero y posterior pulido químico (ver, por ejemplo, ISJJ Int. Vol 33 (1933), Número 7, p. 776).
Estos resultados se muestran en la Tabla 2 a continuación, junto con las condiciones de producción (temperatura de 35 calentamiento, temperatura de acabado de la formación, y tasas de refrigeración media).
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12
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A partir de estos resultados, se pueden realizar las discusiones como sigue: prueba número 1, 2, 6, 11, 12, y 14 a 21 son ejemplos que cumplen los requisitos definidos en la presente invención, indicando así qué piezas que tienen un equilibrio entre resistencia y ductilidad se obtuvieron. En particular, la Prueba Numero 6 indica qué piezas que tienen una resistencia extremadamente alta y que exhiben además una excelente ductilidad se obtuvieron.
5 En particular, las Pruebas Número 3 a 5, 7 a 10 y 13 son Ejemplos Comparativos que no cumplen ninguno de los de requisitos definidos en la presente invención, deteriorando así cualquiera de las características. Más específicamente, la Prueba Número 3 fue el caso donde la tasa de refrigeración después del calentamiento fue baja, de modo que la fracción de martensita se aseguró (se formó ferrita y ferrita bianítica), fracasando así en garantizar la
10 resistencia. La Prueba Número 4 fue el caso donde la temperatura de calentamiento era más baja que el punto de transformación de Acabado3, de modo que la fracción de martensita no se aseguró, fracasando así en garantizar la resistencia.
La Prueba Número 5 fue el caso donde se acabó la formación en el punto Ms o superior, de modo que la fracción de
15 martensita no se aseguró, fracasando así en garantizar la resistencia. Las Pruebas Número 7 y 8 se destinaron para acero equivalente el 22MnB5 convencional (calidad de acero C mostrada en la Tabla 1), de modo que la austenita retenida no se aseguró, obteniendo así un alargamiento (EL) bajo, aunque se obtuvo una alta resistencia.
La Prueba Número 9 fue el caso donde se usó acero libre de Ti y B (calidad de acero mostrada en la Tabla 1), de
20 modo que la fracción de martensita no se aseguró, fracasando así en garantizar la resistencia. La Prueba Número 10 fue el caso donde se usó un corto contenido de C (calidad de acero E mostrada en la Tabla 1) , de modo que la austenita retenida no se aseguró, obteniendo así un alargamiento (EL) bajo.
La Prueba Número 13 fue el caso donde se usó acero libre de Cr (calidad de acero H mostrada en la Tabla 1), de 25 modo que la fracción de martensita no se aseguró, fracasando así en garantizar la resistencia.
Aplicabilidad industrial
La presente invención hace posible proporcionar un producto formado en prensa caliente, que incluye una lámina de
30 acero fina formada mediante un método de prensa caliente, que tiene una estructura metálica que contiene martensita del 80 % al 97 % por área y austenita retenida del 3 % al 20 % por área, estando el área de la estructura restante de la misma al 5 % por área o menos, donde el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento se puede controlar en un intervalo apropiado y se puede lograr una alta ductilidad.
35 Descripción de las referencias numéricas
1 Punzón 2 Troquel 3 Soporte de pieza en tosco
40 4 Lámina de acero (Pieza en tosco)
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JP2011130635 2011-06-10
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JP2011208032 2011-09-22
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