ES2623834T3 - Un método para producir una banda de acero de alta resistencia con una buena capacidad de estiramiento profunda y un acero de alta resistencia producido por éste - Google Patents

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Abstract

Un método para producir una lámina de acero de alta resistencia que tiene una excelente capacidad de estiramiento profundo, donde el método comprende - producir un precursor de laminación en caliente mediante fundición y moldeado un precursor que comprende (en % en peso): * C: 0.01 a 0.2%; * Si: 2.0% o menos; * Mn: 1.0 a 3.0%; * P: 0.005 a 0.1%; * S: 0.03% o menos; * Al_sol: 0.01 a 0.1%; * Cr: 2.0% o menos * N: 0.002 a 0.01%; * Restante de Fe e impurezas inevitables; en el que Ti y B como impurezas deben mantenerse lo más bajas posibles y en el que N-14/48*Ti-14/11*B - 0.0015%; donde el precursor opcionalmente también comprende * Ca: 0.0005 a 0.01%; * Mo: 0.8% o menos * Cu: 0.8% o menos * Ni: 0.8% o menos - recalentar el material precursor a una temperatura de al menos 1100°C para disolver todos los precipitados de AlN o en el caso de un precursor de moldeado de yeso o de un precursor de moldeado de bandas delgadas para ser laminadas inmediatamente después del moldeado, que mantiene la temperatura a una temperatura de al menos 1100ºC para evitar la formación de AlN; - laminar en caliente el precursor para una banda laminada en caliente por laminado en caliente a una temperatura de acabado superior a Ar3; - enfriar la banda laminada en caliente a una temperatura para impedir sustancialmente la precipitación de AlN en la tira laminada en caliente seguido por: c. enrollar la banda laminada en caliente a una temperatura de a lo sumo 650°C, o por d. enrollar la banda laminada en caliente a una temperatura de a lo sumo 700°C y posteriormente se enfría por inmersión completa de la bobina en un baño de agua y se enfría a una temperatura de 600°C o inferior; - decapado de la banda laminada en caliente enfriada; - laminación en frío de la banda laminada en caliente con una reducción del espesor de entre 50 y 90%; - recocido de recristalización discontinua de la banda laminada en frío a una temperatura de entre 550°C y Ac1 para conseguir una textura cristalográfica favorable para el estiramiento profundo mediante la producción de una fracción alta de cristales orientados (111); - enfriar la banda recristalizada; - recocido intercrítico continuo de la banda recristalizada recalentando la banda a una temperatura entre Ac1 y Ac3, manteniendo la banda entre Ac1 y Ac3 durante un máximo de 600 segundos para obtener una microestructura que comprende a lo sumo 50% de austenita, preferiblemente a lo sumo 30%, seguido de enfriamiento de la temperatura de mantenimiento a una temperatura intermedia de 350-500°C a una rata de enfriamiento de entre 1 y 100°C/s y seguido por a. enfriar sin demora desde la temperatura intermedia hasta una temperatura entre la temperatura ambiente y 200°C a una rata de enfriamiento de entre 1 y 100°C/s, o b. mantener la banda a la temperatura intermedia de entre 350 y 500°C por un periodo de tiempo que no es más de 600s; - en el que la microestructura final de la banda después del recocido discontinuo y el recocido continuo es una microestructura que comprende ferrita y una o más segundas fases tales como martensita, austenita residual y/o bainita.

Description

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DESCRIPCION
Un metodo para producir una banda de acero de alta resistencia con una buena capacidad de estiramiento profunda y un acero de alta resistencia producido por este
Esta invencion se relaciona con un metodo para producir una banda de acero de alta resistencia con una buena capacidad de estiramiento profunda y un acero de alta resistencia producido por este.
Los fabricantes de automoviles concentran el criterio de diseno principal de un automovil moderno en peso reducido y alta seguridad para satisfacer las expectativas del cliente, y los requerimientos legales y estandares. En este contexto, se han desarrollado nuevas calidades de acero no solo para ahorrar peso sino tambien para mejorar la seguridad del choque de los vehnculos. Estos sucesos combinan una capacidad de formacion mayor con un nivel de resistencia alto en un amplio espectro de rata de deformacion. Los aceros de alta resistencia avanzados, entre ellos especialmente los aceros de fase doble y TRIP, ofrecen resultados prometedores en este campo, mientras sus extraordinarias propiedades mecanicas pueden adaptarse y ajustarse mediante aleacion y procesamiento. Diferentes fases con una amplia variedad de niveles de resistencia junto con una microestructura fina extraordinaria contribuyen a una excelente capacidad de formacion en fno y comportamiento de choque de AHSS.
Los AHSS son aceros de multifase que contienen fases como martensita, bainita y austenita retenida en cantidades suficientes para producir propiedades mecanicas unicas. En comparacion con aceros de alta resistencia convencionales, AHSS exhiben valores de resistencia superiores o una combinacion superior de alta resistencia con buena capacidad de formacion (Bleck, W.; Phiu-On, K., Grain Refinement and Mechanical Properties in Advanced High Strength Sheet Steels, hSlA Steels 2005, Fifth International Conference on HSLA Steels, 08.-10.11.2005, Sanya, Hainan, China). En principio se pueden distinguir cuatro tipos de AHSS:
• Fase dual: microestructura que comprende ferrita y 5-30% de martensita
• Aceros de plasticidad inducida por transformacion con una microestructura de ferrita, bainita y austenita retenida
• PM: aceros martensfticos parcial o totalmente
• Aceros de fase compleja con una mezcla de ferrita reforzada, bainita y martensita.
Aunque estas laminas de acero de alta resistencia tienen excelente resistencia y capacidad de formacion en terminos de la relacion de resistencia-ductilidad, es conocido que los AHSS sufren de un valor r bajo y por lo tanto una pobre capacidad de estiramiento profunda. Para partes estampadas automotrices complejas, la capacidad de estiramiento profunda puede ser cntica.
El documento EP2439291-A1 divulga un acero multifase en base al uso de precipitado que forma adiciones tales como Ti y V adicionalmente a 0.02 a 0.06% de Nb para formar precipitados con el C y N presentes en el acero, producidos mediante el sometimiento de un acero laminado en fno a recocido continuo a una temperatura entre al menos 20°C mayor que la temperatura Ac1 y la temperatura Ac3 seguido por sobre envejecimiento.
Es por lo tanto un objetivo de la presente invencion proporcionar un metodo para producir AHSS con un valor r mejorado.
Es tambien un objetivo de la invencion proporcionar un AHSS con un valor r mejorado.
Es otro objetivo de la invencion proporcionar un AHSS con un valor r mejorado, mientras mantiene al mismo tiempo la excelente relacion resistencia-ductilidad.
Uno o mas de estos objetivos pueden ser alcanzados por un metodo para producir una lamina de acero de alta resistencia que tiene una excelente capacidad de estiramiento profundo, donde el metodo comprende
- producir un precursor de laminacion en caliente mediante fundicion y moldeado un precursor que comprende (in % en peso):
• C: 0.01 a 0.2%;
• Si: 2.0% o menos;
• Mn: 1.0 a 3.0%;
• P: 0.005 a 0.1%;
• S: 0.03% o menos;
• Al_sol: 0.01 a 0.1%;
• Cr: 2.0% o menos
• N: 0.002 a 0.01%;
• Restante de Fe e impurezas inevitables
en el que Ti y B como impurezas deben mantenerse lo mas bajas posibles y en el que N-14/48*Ti-14/11*B >
0.0015% donde el precursor opcionalmente tambien comprende
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• Ca: 0.0005 a 0.01%;
• Mo: 0.8% o menos
• Cu: 0.8% o menos
• Ni: 0.8% o menos
- recalentar el material precursor a una temperature de al menos 1100°C para disolver todo o al menos la mayor parte de los precipitados de AlN o, en el caso de un precursor de molde de yeso o un precursor de banda de yeso, para ser laminado inmediatamente despues del moldeado, mantener la temperature a una temperature de al menos 1100°C para evitar, o al menos sustancialmente reducir, la formacion de AlN;
- laminar en caliente el precursor para una banda laminada en caliente por laminado en caliente a una temperatura de acabado superior a Ar3;
- enfriar la banda laminada en caliente a una temperatura para impedir sustancialmente la precipitacion de AlN en la tira laminada en caliente seguido por:
a. enrollar la banda laminada en caliente a una temperatura de a lo sumo 650°C, o por
b. enrollar la banda laminada en caliente a una temperatura de a lo sumo 700°C y posteriormente se enfna por inmersion completa de la bobina en un bano de agua y se enfna a una temperatura de 600°C o inferior
- decapado de la banda laminada en caliente enfriada;
- laminacion en fno de la banda laminada en caliente con una reduccion del espesor de entre 50 y 90%;
- recocido de recristalizacion discontinua de la banda laminada en fno a una temperatura de entre 550°C y Ac1 para conseguir una textura cristalografica favorable para el estiramiento profundo;
- enfriar la banda recristalizada;
- recocido intercntico continuo de la banda recristalizada recalentando la banda a una temperatura entre Ac1 y Ac3, manteniendo la banda entre Ac1 y Ac3 durante un maximo de 600 segundos para obtener una microestructura que comprende a lo sumo 50% de austenita, preferiblemente a lo sumo 30%, seguido de enfriamiento de la temperatura de mantenimiento a una temperatura intermedia de 350-500°C a una rata de enfriamiento de entre 1 y l00°C/s y seguido por
a. enfriar sin demora desde la temperatura intermedia hasta una temperatura entre la temperatura ambiente y 200°C a una rata de enfriamiento de entre 1 y 100°C/s, o
b. mantener la banda a la temperatura intermedia de entre 350 y 500°C por un periodo de tiempo que no es mas de 600s;
- en el que la microestructura final de la banda despues del recocido discontinuo y el recocido continuo es una microestructura que comprende ferrita y una o mas segundas fases tales como martensita, austenita residual y/o bainita.
En las reivindicaciones dependientes se proporcionan realizaciones preferidas.
Este metodo logra un alto valor r del producto laminado en fno y recocido mediante el primer recocido discontinuo de un acero laminado en fno para obtener una banda recristalizada seguida de un recocido continuo para producir la microestructura mixta del AHSS como se ha descrito anteriormente. Este metodo se desvfa de la ruta de procesamiento normal (es decir convencional) de recalentamiento ^ laminado en caliente ^ laminado en fno ^ recocido continuo. Debido a su composicion (alto C, Mn, etc.) y el recocido en la region de temperatura intercntica (es decir, dos-fase a-Y), el AHSS producido por esta ruta (convencional) tiene un valor r bajo. El procedimiento de acuerdo con la invencion es el siguiente: recalentamiento ^ laminacion en caliente ^ laminacion en fno ^ recocido de recristalizacion discontinuo ^ recocido continuo. El recocido discontinuo es para producir una textura cristalografica favorable (fraccion elevada de cristales orientados (111)) y el recocido continuo es conseguir una microestructura mixta de ferrita y la segunda fase deseada (martensita, austenita retenida, bainita). La Figura 6 proporciona una representacion esquematica de pasos de procesamiento subsecuentes, en las que HR representa laminado en caliente, seguido por enfriamiento (C), enrollado, desenrollado, decapado (P), laminado en fno (CR) o ya sea en lmea con decapado o en una lmea CR separada, seguido por recocido de recristalizacion discontinuo (BA) y recocido continuo (CA) para producir la microestructura final deseada, mientras que la figura 7 muestra la ruta convencional (tecnica anterior).
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Formas alternativas de conseguir un mayor valor r son por laminado en fno ^ recocido ^ laminado en fno ^ recocido. El procedimiento de acuerdo con la invencion elimina un paso de laminacion en fno y, por lo tanto, es rentable. Aun otro procesamiento es el siguiente: laminado en caliente ferntico con buena lubricacion ^ recocido ^ laminado en fno ^ recocido continuo. Este procedimiento alternativo es complicado y necesita modificaciones sustanciales de la instalacion de laminacion en caliente existente. Ademas, la anisotrc^a de los productos laminados en caliente ferriticamente es bastante restrictiva.
Es importante que la composicion del acero producido que usa el metodo de acuerdo con la invencion no contenga elementos que forman nitruro distintos al aluminio, es decir, sin adiciones Ti, Nb, V, Zr o B. Estos elementos que forman nitruro Ti, B, Nb, V y Zr solo pueden estar presentes como impurezas. Es necesario que N-(14/48)*Ti- (14/11)*B>0,0015%. Esto garantiza que el nitrogeno libre este disponible para unirse al aluminio e influir la textura favorablemente durante el procedimiento de recocido. Preferiblemente N-(14/48)*Ti- (14/11)*B-(14/93)*Nb-(14/51)*V- (14/91)*Zr > 0,0015%.
El contenido de aluminio en el acero se expresa como Al_sol (soluble en acido), que indica que el aluminio no esta unido al oxfgeno. La eliminacion del acero durante la fabricacion de acero requiere la adicion de un desoxidante, usualmente aluminio y a veces silicio, para unir el oxfgeno a la alumina. La mayor parte de esa alumina se elimina de la fundicion, pero cualquier alumina restante detras en el acero ya no esta disponible para la union al nitrogeno. El procedimiento de preparacion de la fundicion y produccion de un precursor de laminacion en caliente por fusion y moldeado de un precursor, tal como un yeso grueso, un yeso delgado o una tira de yeso, es bastante sencillo. El laminado en caliente de acabado austemtico es importante para crear una estructura equiaxial fina de la banda laminada en caliente, y en el paso de enfriamiento de la banda laminada en caliente es esencial que se evite la precipitacion de nitruro de aluminio. AlN que precipita en la tira caliente ya no esta disponible para la precipitacion durante el recocido discontinuo despues de la laminacion en fno y, por lo tanto, ya no es beneficioso para conseguir la textura cristalografica correcta. El aluminio y el nitrogeno deben estar en solucion solida en la banda laminada en caliente enfriada. Tambien cualquier cementita que precipita en la tira caliente despues del laminado en caliente debe ser lo mas fina posible. Despues del decapado y la laminacion en fno de la banda laminada en caliente, la banda dura completamente laminada en fno se somete a recocido de recristalizacion por recocido discontinuo. La precipitacion de nitruro de aluminio (AlN) inhibe la nucleacion de manera que se promuevan los granulos (111) mas favorecidos. Los granulos (111) representan granulos de "cubo en esquina" y esta orientacion de los planos de cristal en la microestructura es favorable para el estiramiento profundo, es decir, para el valor r. Esto requiere un calentamiento lento optimo para permitir que ocurra la precipitacion en un paso temprano de recristalizacion, como en el recocido discontinuo. El efecto de la precipitacion de AlN es reducir el numero de nucleos de modo que la estructura recristalizada tenga granos grandes (en forma de crepe) que resultan en una textura (111) mas fuerte que es favorable para buenos valores de r. En una realizacion, la tira de recocido discontinuo y posteriormente de recocido continuo tiene una textura de fibra gamma (es decir, {111} -fibra) de al menos 5 veces al azar. Preferiblemente, la proporcion de textura de fibra gamma sobre la textura 'cubo sobre cara' ({100}) es al menos 2, preferiblemente al menos 3, mas preferiblemente al menos 4.
[0014] Cuando se recoce continuamente la banda recristalizada, la microestructura ferntica o cementita, o ferntica- perlftica comienza a transformarse en austenita y, dependiendo de la temperatura maxima del recocido, la proporcion de austenita recien formada y ferrita no transformada difiere. Manteniendo la temperatura de recocido baja, la fraccion que se transforma en austenita es limitada. Si esta presente, la fraccion de perlita y la cementita se transformaran primero en austenita. La cantidad de ferrita, con la textura ya favorable, que se transforma en austenita debe ser lo mas pequena posible, y por lo tanto la temperatura de recocido no debe ser demasiado alta. Una temperatura de recocido demasiado alta tambien reducira el contenido promedio de carbono en la austenita y, por lo tanto, la rata de enfriamiento cntico para la austenita que se transforma a la microestructura deseada necesita ser tambien mas alta. Como un resultado del enfriamiento rapido, una parte de la austenita, enriquecida en carbono, se transformara en la segunda fase deseada (martensita, bainita) o permanecera sin transformar como austenita retenida. Esta ultima depende del enriquecimiento de la austenita y de la presencia de cualquier elemento de aleacion estabilizante de austenita tal como manganeso y mquel. El enfriamiento despues del recocido intercntico tiene que ser lo suficientemente rapido para inducir la segunda fase deseada como para formar martensita o bainita. El enfriamiento rapido se continua hasta una temperatura intermedia entre 350 y 500°C. En aquel paso del procedimiento, la eleccion es continuar enfriando a una temperatura entre 200°C y la temperatura ambiente (por ejemplo, sobre una lmea de recocido continuo sin una seccion de sobrepresion), para mantener la banda a esta temperatura intermedia durante un corto penodo de tiempo (por ejemplo, en una lmea de recocido continuo con una seccion de sobreexposicion), y/o someter la banda a galvanizacion por inmersion en caliente sumergiendo la banda en un bano de metal fundido, usualmente un bano de zinc o una aleacion en base a cinc. La aleacion en base a cinc puede ser aleada con aluminio y/o magnesio tal como Magizinc®. La banda tambien puede recubrirse por medio de recubrimiento electrolftico tal como electrogalvanizacion. En ese caso, el enfriamiento no necesita detenerse a la temperatura intermedia, pero el enfriamiento puede continuar sin demora a una temperatura entre 200°C y la temperatura ambiente. Aunque la rata de enfriamiento se prescribe por el hecho de que debe ser suficientemente alta para conseguir la microestructura deseada, los inventores encontraron que una rata de enfriamiento entre 1-100 °C/s, y preferiblemente de como maximo 50°C/s es adecuada para lograr este objetivo.
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Para evitar malentendidos: tras alcanzar la temperatura intermedia de entre 350 y 500°C estan disponibles tres opciones disponibles:
1. La banda se mantiene a una temperatura entre 350 y 500°C durante un penodo de tiempo (sobre envejecimiento), y este penodo de tiempo no es mas de 600 segundos, y preferiblemente no mas de 300 segundos (vease la figura 1) o
2. La banda no se mantiene a una temperatura entre 350 y 500°C durante un penodo de tiempo y el enfriamiento se continua sin demora hasta una temperatura entre la temperatura ambiente y 200°C.
3. Galvanizacion por inmersion en caliente de la banda sumergiendo la banda en un bano de zinc fundido o aleacion de zinc fundido. Esto se puede combinar con la opcion 1 o 2.
En una realizacion de la invencion, la banda laminada en caliente se enrolla a una temperatura de 600°C o incluso 550 ° C.
Despues de terminar la laminacion en caliente, la banda laminada en caliente se enfna a la temperatura de enrollado. La rata de enfriamiento en la mesa de desbordamiento (es decir, despues del laminado en caliente final y antes del enrollado) es al menos 1°C s y preferiblemente al menos 10°C / s.
La temperatura de enrollado no debe ser demasiado baja. Se debe evitar la formacion de estructuras de bainita inferior (que forman entre 250 y 400 ° C) en la bobina laminada en caliente (se consideran permisibles las estructuras de bainita superior que se forman entre 550 y 400°C) y se promueve la formacion de perlita (se elige el contenido de carbono suministrado lo suficientemente alto como para permitir que se forme perlita). Esta baja temperatura de enrollado asegura que ningun nitruro de aluminio precipite en la bobina tras enfriar la banda laminada en caliente a temperatura ambiente. Una temperatura de enrollado baja tambien es beneficiosa para la distribucion homogenea del aluminio y nitrogeno en solucion solida a lo largo de las bobinas laminadas en caliente.
En una realizacion de la invencion, la banda laminada en caliente se enrolla a una temperatura de a lo sumo 700°C y posteriormente se enfna mediante inmersion completa de la bobina en un bano de agua y se deja enfriar a una temperatura no superior a 600°C, es decir, a una temperatura por debajo de la cual la precipitacion de AlN no ocurre dentro del marco de tiempo del procedimiento, mas preferiblemente a una temperatura no superior a 500°C. La inmersion en agua debe hacerse cargo de un enfriamiento suficientemente rapido de la banda para prevenir la precipitacion de AlN. A medida que el centro de la bobina se enfna muy lentamente, incluso cuando se sumerge en agua, la combinacion de temperatura de enrollado, tamano de la bobina (anchura de la banda y peso de la banda) debe elegirse cuidadosamente para evitar cualquier precipitacion de AlN en la condicion de laminado en caliente tambien en el centro de la bobina. Desde un punto de vista practico, el enrollado a baja temperatura es preferible sobre esta opcion de alta temperatura seguida de inmersion en agua. La rata de enfriamiento en la mesa de salida (es decir, despues del laminado en caliente final y antes del enrollado) hasta la temperatura de bobinado de a lo sumo 700°C es al menos 1°C/s y preferiblemente al menos 10°C/s. En una realizacion, la temperatura de enrollado antes de la inmersion es a lo sumo 650°C.
En una realizacion de la invencion, la banda durante el recocido intercntico continuo se mantiene entre Ac1 y Ac3 para obtener una microestructura que comprende a lo sumo 40% de austenita, preferiblemente a lo sumo 30%. Al mantener baja la cantidad de austenita, se mantiene abajo la cantidad de granos de ferrita transformada, y se aumenta el enriquecimiento en carbono de la austenita, maximizando asf las posibilidades de obtener las segundas fases deseadas y reteniendo lo maximo posible de la textura cristalografica favorable.
En una realizacion de la invencion, la temperatura de recalentamiento del material precursor es al menos 1100°C, preferiblemente al menos 1150°C y mas preferiblemente al menos 1200°C. Esta alta temperatura asegura que se disuelva todo, o al menos la mayor parte del nitruro de aluminio formado durante el enfriamiento del yeso moldeado. Cuando se lamina en caliente en una instalacion de laminacion directa de moldeado de yeso, tal como una instalacion de laminacion directa CSP o de moldeado de bandas, es importante que la temperatura del yeso o banda delgada moldeada no caiga a un nivel en el que la precipitacion de AlN comience. Por lo tanto, la temperatura de homogeneizacion entre el moldeado y la laminacion debe ser tal que el aluminio y el nitrogeno permanezcan en solucion solida. Para este fin es preferible que la temperatura de homogeneizacion del material precursor sea al menos 1100°C, preferiblemente al menos 1125°C. Una temperatura de homogeneizacion maxima adecuada sena 1150°C o incluso 1200°C. Entre mayor sea la temperatura de recalentamiento o de homogeneizacion, mayor sera la probabilidad de que todos los Al y N entren o permanezcan en solucion. La temperatura en la que todo el AlN se disuelve depende de la qmmica del acero, pero la cinetica de la precipitacion tambien desempena un papel.
En una realizacion de la invencion, la rata de calentamiento a la temperatura de mantenimiento durante el recocido intercntico esta entre 1 y 40°C/s.
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En una realizacion de la invencion, la banda esta provista con un recubrimiento metalico mediante recubrimiento por inmersion en caliente de la banda continuamente recocida o electrogalvanizacion.
En una realizacion, la reduccion en laminacion en fno es al menos 60%.
En una realizacion de la invencion, la rata de calentamiento del recocido discontinuo es al menos 5°C/hora y/o a lo sumo 50°C/h. Una rata de calentamiento minima preferible es de 10°C/h. Una rata de calentamiento preferiblemente maxima es 40°C/hora o incluso 30°C/h. En el procedimiento de recocido discontinuo, 2-5 bobinas separadas por una placa convectora se apilan sobre una base de horno. Una cubierta protectora envuelve la bobina donde circula un gas inerte o reductor. H2 o HNX se usa comunmente para este proposito. Este recinto se calienta externamente mediante un horno de gas o aceite. La superficie exterior e interior de las bobinas se calientan por conveccion a partir del gas circulante y por radiacion entre la cubierta y la bobina. El fragmento interior de la bobina se calienta por conduccion, que es retardada debido a los huecos de aire entre las laminas. Como un resultado, durante la operacion de recocido, diferentes posiciones en la bobina experimentan diferentes ciclos termicos. En una operacion industrial, los dos lugares de especial interes son el punto caliente (cerca de la superficie de la bobina con la temperatura mas alta durante el ciclo de calentamiento) y el punto fno (en el nucleo de la bobina con la temperatura mas baja) donde mediante el monitoreo de estas dos ubicaciones extremas, la calidad del producto se controla. La rata de calentamiento de a lo sumo 50°C/h, preferiblemente a lo sumo 40°C/h, se relaciona con el calentamiento del punto caliente.
La precipitacion del nitruro de aluminio (AlN) inhibe la nucleacion fijando los lfmites de grano deformados de modo que se promuevan los granos mas favorecidos (111). Esto requiere un calentamiento lento optimo para permitir que la precipitacion ocurra en una etapa temprana del recocido para permitir que se formen los granos de crepe. Una rata de calentamiento demasiado lenta resultara en un procedimiento de recocido demasiado largo, que no es economico. Ademas, se evita el riesgo de recuperacion de la microestructura completa dura. Una rata de calentamiento demasiado alta indica que la recristalizacion comienza mucho antes de que la precipitacion de AlN sea capaz de fijar los lfmites del grano. Para evitar un crecimiento excesivo del grano, es importante limitar el tiempo de remojo durante el recocido discontinuo. El tiempo de remojo se define como el tiempo durante el cual el punto caliente esta a la temperatura de recocido. Durante ese tiempo el punto fno tambien alcanza la temperatura de recocido. Despues de que el punto fno alcanza la temperatura de recocido, puede iniciar el enfriamiento de la bobina. Despues de alcanzar la temperatura requerida en el punto fno, se retira el horno de encima de la campana y la carga se enfna, aun bajo atmosfera protectora, mediante circulacion forzada del gas de la atmosfera, que es enfriada por los intercambiadores de calor. De acuerdo con 'The Book of Steel', Lavoisier Publishing, ©1996, p. 1272 'para hornos HNX, la duracion del enfriamiento es de aproximadamente 28 h, y para un horno de hidrogeno 22.5 h, que resulta en un enfriamiento promedio de menos de 1°C/min. Esta rata de enfriamiento se puede acelerar usando campanas de enfriamiento por agua, o retirando la campana prematuramente, pero se debe evitar la oxidacion de la bobina.
En una realizacion de la invencion, la temperatura de acabado de laminacion en caliente es al menos de Ar3+20°C. Esto asegura que la banda este acabada mientras que todavfa esta siendo austemtica, y el laminado en caliente de acabado austemtico es importante para crear una estructura de ejes iguales finos de la banda laminada en caliente.
La invencion se explica ahora adicionalmente por medio del siguiente ejemplo no limitante.
Se uso una composicion de acero como se indica en la tabla 1. Esta es una composicion que puede usarse para producir DP500 laminado en fno y continuamente recocido.
Tabla 1: Composicion qrnmica (en 1/1000 % en peso (excepto P y N (en ppm)).
# de Molde
C Mn Cr Al Si S P Ti B (ppm) Si Nb V Zr Cu Ni N (ppm)
703
45 1890 20 44 10 5 3 1 0.7 6 0 1 0 9 14 38
Esta composicion qrnmica da como resultado 0.0023% de N (es decir 23 ppm) disponible para la precipitacion con aluminio como AlN si se tienen en cuenta Ti, Nb, V, Zr y B y 0.0026 (es decir, 26 ppm) si se tienen en cuenta Ti y B.
A partir de esta composicion se produjo una banda laminada en caliente con un espesor de 4 mm, terminada a aproximadamente 870°C y enrollada a una temperatura de 580°C. Estas bandas laminadas en caliente fueron posteriormente decapadas y laminadas en fno hasta 1 mm (es decir, 75% de reduccion en fno) o 1.32 mm (67% CR). La microestructura despues del laminado en caliente consistfa en ferrita y perlita.
Las muestras laminadas en fno se recocieron a continuacion por dos etapas de calentamiento: 200°C/h a 500°C, manteniendolas a 500°C durante 5 horas, a continuacion calentando a 680°C a una rata de calentamiento de 20°C/h, la temperatura de remojo es de 700°C y el tiempo de remojo es de 15 horas. Estos valores se relacionan con el
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punto caliente, y el mantenimiento a 500°C pretende limitar o impedir cualquier diferencia entre la microestructura del punto caliente y la del punto frio. Para el punto frio la rata de calentamiento correspondiente es 23°C/h. Esto es para simular el recocido de H2. Para el recocido HNX: la rata de calentamiento del punto fno correspondiente es aproximadamente 15°C/h. La rata de enfriamiento despues de BA se sabe que es inferior a 1°C/min en el procedimiento convencional.
El recocido intercritico continuo se realizo como sigue: calentamiento hasta 720°C a 29°C/s, luego calentamiento lento hasta 790°C a 1.1°C/s, se remojo durante 44 segundos, luego enfriamiento lento hasta 740°C a 1.9°C/s, luego enfriamiento rapido hasta 470°C a 61°C/s, manteniendolo a la temperatura intermedia de 470°C durante 48 segundos y seguido de galvanizacion por inmersion en caliente, despues de galvanizar el enfriamiento hasta 25°C a 33°C/s . La microestructura del acero continuamente recocido se presenta en la figura 2 (703C sin BA) y 3 (703C-BA con BA), y la textura cristalografica en la Figura 4A (Seccion de Distribucion de Orientacion (ODF) en 02=45° donde 91 esta en el eje horizontal y 9 en el eje vertical). La Figura 4 muestra una fibra y bien desarrollada (en 9I = 0°, y 9 = 55°) para las muestras B y C que se indica como 703C-BA en comparacion con 703C A. Las intensidades en la fibra y continua para 703C-BA son al menos 5 (veces aleatorios) con un maximo superior a 7 (figura 4B) o 9 (figura 4C), mientras que para 703C (figura 4A) el valor continuo es al menos 3 con un maximo de 5. La intensidad (100) desventajosa, que representa la orientacion del "cubo sobre la cara" es mas pequena para 703C-BA (entre 1 y 2) que para 703C (entre 2 y 3). La ultima muestra no fue recocida por lotes entre laminacion en frio y recocido continuo y, por lo tanto, es representativa del procedimiento conocido (tecnica anterior). La diferencia en textura en la Figura 4 se refleja en los valores r de ambas muestras (ver tabla 2 y figura 5). La Figura 5 muestra una serie de orientaciones cristalograficas especfficas en las que E, F y T* son texturas favorables para el estiramiento profundo, y por ejemplo H y G son desfavorables. Las muestras de BA tienen cantidades significativamente mayores de E, F y T * que la muestra de 703C, mientras que lo opuesto es el caso de H y G. El efecto de la precipitacion de AlN es el retraso de la reaccion de recristalizacion mientras que el procedimiento de nucleacion es mas selectivo para los granos {111}, de manera que la estructura recristalizada tiene granos (en forma de crepe) que resultan en una textura {111} mas fuerte que es favorable para buenos valores de r. El posterior recocido continuo retiene esta textura favorable mediante recocido en el intervalo intercntico y refuerza el material mediante enfriamiento rapido despues del recocido.
La Figura 4 muestra la seccion ODF 92=45° con isolmeas de 1-2-3-4, etc. Esto revela que el 703C-BA tiene un textura mas favorable que la 703C, particularmente visible en la mitad superior de la seccion 92=45°. Tambien en la Figura 4C s 703C-BA (87% CR). Esto muestra una textura muy agradable con fuertes intensidades sobre la fibra y y muy bajas intensidades en el cubo girado y componente del cubo (en 91=0° y 0=0° y en 92=45°, y 91=45°, 0=0° respectivamente). Aunque el valor r en la direccion de laminacion (valor r en la figura 5 (derecha) en alfa (RD)=0°) como tal es menor (vease el cuadro 2), el valor Ar, que es una medida para la anisotropfa planar, es mejor debido a la mayor r45 (valor r en la figura 5 (derecha) en alfa (RD)=45°) para 703CBA (87% CR).
Tabla 2: Propiedades mecanicas de 703C-BA en comparacion con 703C.
%CR Rp Rm Ag A50 valor r n Rp/Rm {111} {001}
703C
//RD 75 300 486 18.8 18.8 0.81 0.188 0.62 1.4
703C-BA
//RD 65 221 426 19.0 32.5 1.50 0.194 0.52 4
703C-BA
//RD 75 265 422 19.7 32.5 1.39 0.200 0.63 n.d.
703C-BA
//RD 87 275 430 20.0 29.3 1.07 0.198 0.64 5.2
Las propiedades de traccion y el valor r se determinaron en la direccion de laminacion de la lamina de acuerdo con EN10002 e ISO10113 sobre un especimen de traccion de longitud de calibre de 50 mm.

Claims (14)

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    Reivindicaciones
    1. Un metodo para producir una lamina de acero de alta resistencia que tiene una excelente capacidad de estiramiento profundo, donde el metodo comprende
    - producir un precursor de laminacion en caliente mediante fundicion y moldeado un precursor que comprende (en % en peso):
    • C: 0.01 a 0.2%;
    • Si: 2.0% o menos;
    • Mn: 1.0 a 3.0%;
    • P: 0.005 a 0.1%;
    • S: 0.03% o menos;
    • Al_sol: 0.01 a 0.1%;
    • Cr: 2.0% o menos
    • N: 0.002 a 0.01%;
    • Restante de Fe e impurezas inevitables;
    en el que Ti y B como impurezas deben mantenerse lo mas bajas posibles y en el que N-14/48*Ti-14/11*B > 0.0015%; donde el precursor opcionalmente tambien comprende
    • Ca: 0.0005 a 0.01%;
    • Mo: 0.8% o menos
    • Cu: 0.8% o menos
    • Ni: 0.8% o menos
    - recalentar el material precursor a una temperatura de al menos 1100°C para disolver todos los precipitados de AlN o en el caso de un precursor de moldeado de yeso o de un precursor de moldeado de bandas delgadas para ser laminadas inmediatamente despues del moldeado, que mantiene la temperatura a una temperatura de al menos 1100°C para evitar la formacion de AlN;
    - laminar en caliente el precursor para una banda laminada en caliente por laminado en caliente a una temperatura de acabado superior a Ar3;
    - enfriar la banda laminada en caliente a una temperatura para impedir sustancialmente la precipitacion de AlN en la tira laminada en caliente seguido por:
    c. enrollar la banda laminada en caliente a una temperatura de a lo sumo 650°C, o por
    d. enrollar la banda laminada en caliente a una temperatura de a lo sumo 700°C y posteriormente se enfna por inmersion completa de la bobina en un bano de agua y se enfna a una temperatura de 600°C o inferior;
    - decapado de la banda laminada en caliente enfriada;
    - laminacion en fno de la banda laminada en caliente con una reduccion del espesor de entre 50 y 90%;
    - recocido de recristalizacion discontinua de la banda laminada en fno a una temperatura de entre 550°C y Ac1 para conseguir una textura cristalografica favorable para el estiramiento profundo mediante la produccion de una fraccion alta de cristales orientados (111);
    - enfriar la banda recristalizada;
    - recocido intercntico continuo de la banda recristalizada recalentando la banda a una temperatura entre Ac1 y Ac3, manteniendo la banda entre Ac1 y Ac3 durante un maximo de 600 segundos para obtener una microestructura que comprende a lo sumo 50% de austenita, preferiblemente a lo sumo 30%, seguido de enfriamiento de la temperatura de mantenimiento a una temperatura intermedia de 350-500°C a una rata de enfriamiento de entre 1 y 100°C/s y seguido por
    a. enfriar sin demora desde la temperatura intermedia hasta una temperatura entre la temperatura ambiente y 200°C a una rata de enfriamiento de entre 1 y 100°C/s, o
    b. mantener la banda a la temperatura intermedia de entre 350 y 500°C por un periodo de tiempo que no es mas de 600s;
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    - en el que la microestructura final de la banda despues del recocido discontinuo y el recocido continuo es una microestructura que comprende ferrita y una o mas segundas fases tales como martensita, austenita residual y/o bainita.
  2. 2. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 en el que la banda laminada en caliente se enrolla a una temperature de a lo sumo 600°C.
  3. 3. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2 en el que la banda recocida discontinua y subsecuentemente recocida continua tiene una textura de fibra gamma (es decir, fibra {111}) de al menos 5 veces al azar.
  4. 4. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la banda durante el recocido intercntico continuo se mantiene entre Ac1 y Ac3 para obtener una microestructura que comprende a lo sumo 50% austenita.
  5. 5. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la temperatura de recalentamiento del material precursor es al menos 1100°C, preferiblemente al menos 1150°C y mas preferiblemente al menos 1200°C.
  6. 6. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la temperatura a la que se mantiene el precursor de moldeado de yeso o el precursor de moldeado de banda delgada es al menos 1100°C, preferiblemente al menos 1125°C.
  7. 7. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la rata de calentamiento para la temperatura de mantenimiento durante el recocido intercntico esta entre 1 a 40°C/s.
  8. 8. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la banda esta provista con un recubrimiento metalico por recubrimiento por inmersion en caliente de la banda recocida intercnticamente o electrogalvanizacion
  9. 9. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la rata de calentamiento del recocido discontinuo es al menos 5°C/h y/o a lo sumo50°C / h.
  10. 10. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el tiempo de remojo durante el recocido discontinuo es a lo sumo 30 horas.
  11. 11. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la temperatura de laminado en caliente de acabado es al menos Ar3+20°C.
  12. 12. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la banda laminada en fno despues del recocido intercntico se enfna a partir de la temperatura intermedia hasta la temperatura ambiente sin demora a una rata de enfriamiento de entre 1 a 100°C/s.
  13. 13. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la banda laminada en fno despues del recocido intercntico se mantiene a la temperatura intermedia durante un periodo de a lo sumo 600 segundos y despues se enfna desde la temperatura intermedia hasta la temperatura ambiente, preferentemente a una rata de enfriamiento de entre 1 a 100°C/s.
  14. 14. Una lamina de acero de alta resistencia que tiene una excelente capacidad de estiramiento profundo, producida de acuerdo con el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que tiene una composicion qmmica (en % en peso) de:
    • C: 0.01 a 0.2%;
    • Si: 2.0% o menos;
    • Mn: 1.0 a 3.0%;
    • P: 0.005 a 0.1%;
    • S: 0.03% o menos;
    • Al_sol: 0.01 a 0.1%;
    • Cr: 2.0% o menos
    • N: 0.002 a 0.01%;
    • Restante de Fe e impurezas inevitables;
    en el que Ti y B como impurezas deben mantenerse lo mas bajas posibles y en el que N-14/48*Ti-14/11*B > 0.0015%; donde el precursor opcionalmente tambien comprende
    • Ca: 0.0005 a 0.01%;
    • Mo: 0.8% o menos
    • Cu: 0.8% o menos
    • Ni: 0.8% o menos
    en el que la lamina de acero se produjo por laminado en caliente, laminado en fno, recristalizacion de recocido 5 discontinuo y recocido continuo intercntico y en el que la microestructura final de la banda despues del recocido discontinuo y recocido continuo es una microestructura que comprende ferrita y una o mas segundas fases tales como como martensita, austenita residual y/o bainita, y en la que la lamina recocida tiene un valor r en la direccion de laminacion de al menos 1.2.
    10 15. Acero de acuerdo con la reivindicacion 14, en el que la banda de recocido discontinuo y posteriormente recocido
    continuo tiene una textura de fibra gama (es decir, fibra {111}) de al menos 5 veces al azar.
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