ES2624912T3

ES2624912T3 - Acero martensítico endurecido con bajo contenido de cobalto, procedimiento de fabricación de una pieza a partir de este acero y pieza así obtenida

Info

Publication number: ES2624912T3
Application number: ES09784484.9T
Authority: ES
Inventors: François ROCH
Original assignee: Aubert and Duval SA
Current assignee: Aubert and Duval SA
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2017-07-18
Anticipated expiration: 2029-07-08
Also published as: CN102131947B; WO2010007297A1; RU2497974C2; EP2310546B1; FR2933990A1; US9175370B2; FR2933990B1; CA2730520A1; JP5710478B2; US20110226386A1; EP2310546A1; CA2730520C; RU2011105417A; CN102131947A; PL2310546T3; JP2011528068A

Abstract

Acero caracterizado porque su composición es, en porcentajes ponderales: - C >= 0,18-0,30% - Co >= 1,5-4% - Cr >= 2-5% - Al >= 1-2% - Mo + W/2 >= 1-4% - V >= trazas - 0,3% - Nb >= trazas - 0,1% - B >= trazas - 30 ppm - Ni >= 11-16% con Ni >= 7 + 3,5 Al - Si >= trazas - 1,0% - Mn >= trazas - 2,0% - Ca >= trazas - 20 ppm - Tierras raras >= trazas - 100 ppm - si N <= 10 ppm, Ti + Zr/2 >= trazas - 100 ppm con Ti + Zr/2 <= 10 N - si 10 ppm < N <= 20 ppm, Ti + Zr/2 >= trazas - 150 ppm - O >= trazas - 50 ppm - N >= trazas - 20 ppm - S >= trazas - 20 ppm - Cu >= trazas - 1% - P >= trazas - 200 ppm siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

Description

DESCRIPCION

Acero martensltico endurecido con bajo contenido de cobalto, procedimiento de fabricacion de una pieza a partir de este acero y pieza as! obtenida 5

[0001] La invencion se refiere a un acero martensltico endurecido por un sistema duplex, es decir, por una

precipitacion de compuestos intermetalicos y de carburos obtenida gracias a una composicion de acero y un tratamiento termico de envejecimiento apropiados.

10 [0002] Este tipo de acero propone:

- una resistencia mecanica muy alta, pero al mismo tiempo una tenacidad y una ductilidad elevadas, dicho de otro modo una baja sensibilidad a la ruptura fragil; esta muy alta resistencia persiste en caliente, hasta temperaturas del orden de 400°C;

15 - buenas propiedades de fatiga, lo que implica especialmente la ausencia de inclusiones nocivas tales como nitruros y oxidos; esta caracterlstica debe obtenerse con una composicion apropiada y condiciones de elaboracion del metal llquido cuidadosas.

[0003] Ademas, puede someterse a cementacion y nitruracion, de forma que pueda endurecerse su 20 superficie para conferirle una buena resistencia a la abrasion y en rozamiento lubricado.

[0004] Las aplicaciones que pueden contemplarse de este acero se refieren a todos los dominios de la mecanica en los que se requieren piezas de estructura o de transmision que deben combinar cargas muy elevadas con esfuerzos dinamicos y en presencia de calentamiento inducido o ambiente. De forma no exhaustiva cabe citar

25 los ejes de transmision, los ejes de caja de velocidades, los ejes de rodamientos,...

[0005] La demanda de una resistencia mecanica excelente en caliente impide usar, en determinadas aplicaciones, aceros al carbono o aceros denominados «de baja aleacion» cuya resistencia se degrada a partir de 200°C. Ademas, la tenacidad de estos aceros en general no es satisfactoria cuando se tratan para valores de

30 resistencia mecanica superiores a 2.000 MPa, y, de una manera general, su llmite elastico «verdadero» es muy inferior a su resistencia maxima medida en ensayo de traccion: el llmite elastico es as! un criterio de dimensionamiento que en este caso se convierte en penalizador. Entonces se pueden usar aceros maraging, cuyo llmite elastico es sustancialmente mas cercano a su valor maximo de resistencia a la traccion, que tienen una resistencia satisfactoria hasta 350-400°C, y que ofrecen incluso una buena tenacidad para valores muy elevados de 35 resistencia mecanica. Sin embargo, estos aceros maraging tienen de forma bastante sistematica contenidos elevados en nlquel, cobalto y molibdeno, elementos que son costosos y estan sujetos a variaciones sustanciales en su cuota en el mercado de materias primas. Tambien contienen titanio, usado por su importante contribucion al endurecimiento secundario, pero que es responsable principalmente del descenso de la resistencia a la fatiga de los aceros maraging debido al nitruro TiN, cuya formacion es casi imposible evitar durante la elaboracion de aceros que 40 contienen solamente apenas unas decimas de porcentaje.

[0006] En el documento US-A-5.393.488 se ha propuesto una composicion de acero de endurecimiento secundario sin adicion de titanio, destinada a mejorar la resistencia en caliente y sobre todo a mejorar las propiedades de fatiga, la ductilidad y la tenacidad. Esta composicion tiene el inconveniente de que exige un

45 contenido de Co elevado (del 8 al 16%), lo que hace que el acero sea muy caro. (Nota: en el presente texto, todos los contenidos de los diferentes elementos se expresan en % ponderales).

[0007] En el documento WO-A-2006/114.499 se ha propuesto una composicion de acero martensltico endurecido y una serie de tratamientos termicos optimizada adaptada a esta composicion que, con respecto a la

50 tecnica anterior representada por el documento US-A-5.393.388, presentaba la ventaja de exigir solo un contenido mas reducido en cobalto, por ejemplo entre el 5 y el 7%. Ajustando los contenidos de los demas elementos y los parametros de los tratamientos termicos de forma consiguiente, ha sido posible obtener piezas que proponen un conjunto de propiedades mecanicas muy satisfactorias, especialmente para las aplicaciones aeronauticas. Se trata, especialmente, de una resistencia a la traccion en frlo comprendida entre 2.200 MPa y 2.350 MPa, una ductilidad y 55 una resiliencia al menos iguales a las de los mejores aceros de alta resistencia, y en caliente (400°C) una resistencia a la traccion del orden de 1.800 MPa, as! como propiedades de fatiga optimas.

[0008] Este acero se denomina «de endurecimiento duplex», ya que su endurecimiento se obtiene mediante la precipitacion de endurecimiento simultanea de compuestos intermetalicos y de carburos de tipo M2C.

[0009] Sin embargo, este acero contiene siempre cantidades de cobalto relativamente importantes. Al ser de

todas formas este elemento caro y al poder experimentar su precio fluctuaciones importantes en el mercado de las materias primas, seria importante encontrar los medios de reducir muy sustancialmente todavia su presencia, 5 especialmente en los materiales destinados a aplicaciones mecanicas mas corrientes que las aplicaciones aeronauticas.

[0010] Los aceros tal como se propone en los documentos WO-A-2006/114.499 y US-A-5.393.488 permiten obtener una buena resiliencia pero en algunas aplicaciones este hecho puede revelarse insuficiente.

10

[0011] Para estas mismas aplicaciones se solicita igualmente obtener una resistencia a la traccion (Rm) muy elevada.

[0012] El objeto de la invention es proponer un acero que pueda usarse especialmente para fabricar piezas 15 mecanicas tales como ejes de transmision, o elementos de estructura, que presentan una resiliencia mas elevada

presentando una resistencia mecanica importante. Este acero deberia tener asimismo un coste de production mas bajo que los aceros de mejor rendimiento conocidos actualmente para estos usos, gracias, en particular, a un contenido de cobalto significativamente mas reducido.

20 [0013] Para este fin, la invencion tiene por objeto un acero caracterizado porque su composition es, en

porcentajes ponderales:

- C = 0,18-0,30%

- Co = 1,5-4%, preferentemente 2-3%

25 - Cr = 2-5%

- Al = 1-2%

- Mo + W/2 = 1-4%

- V = trazas - 0,3%

- Nb = trazas - 0,1%

30 - B = trazas - 30 ppm

- Ni = 11-16% con Ni > 7 + 3,5 Al

- Si = trazas - 1,0%

- Mn = trazas - 2,0%

- Ca = trazas - 20 ppm

35 - Tierras raras = trazas - 100 ppm

- si N < 10 ppm, Ti + Zr/2 = trazas - 100 ppm con Ti + Zr/2 < 10 N

- si 10 ppm < N < 20 ppm, Ti + Zr/2 = trazas - 150 ppm

- O = trazas - 50 ppm

- N = trazas - 20 ppm 40 - S = trazas - 20 ppm

- Cu = trazas - 1%

- P = trazas - 200 ppm

siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboracion.

45: [0014] Contiene preferentemente

: [0015] Contiene preferentemente

50: [0016] Contiene preferentemente

: [0017] Contiene preferentemente

: [0018] Contiene preferentemente

55: [0019] Contiene preferentemente

: [0020] Contiene preferentemente

C = 0,20-0,25%.

Cr = 2-4%.

Al = 1-1,6%, mas preferentemente 1,4-1,6%. Mo > 1%.

Mo + W/2 = 1-2%.

V = 0,2-0,3%.

Ni = 12-14%, con Ni > 7 + 3,5 Al.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

[0021] Contiene preferentemente Nb = trazas - 0,05%

[0022] Contiene preferentemente Si = trazas - 0,25%, preferentemente trazas - 0,10%.

[0023] Contiene preferentemente O = trazas - 10 ppm.

[0024] Contiene preferentemente N = trazas - 10 ppm.

[0025] Contiene preferentemente S = trazas - 10 ppm, preferentemente trazas - 5 ppm.

[0026] Contiene preferentemente P = trazas - 100 ppm.

[0027] Su temperatura de transformacion martensltica Ms medida es preferentemente superior o igual a 100°C.

[0028] Su temperatura de transformacion martensltica Ms medida puede ser superior o igual a 140°C.

[0029] La invencion tiene tambien por objeto un procedimiento de fabricacion de una pieza de acero, caracterizado porque incluye las etapas siguientes que preceden al acabado de la pieza proporcionandole su forma definitiva:

- la preparacion de un acero que tiene la composition anterior;

- al menos una operation de conformation de este acero;

- un revenido de ablandamiento a 600-675°C durante 4 a 20 h seguido por un enfriamiento al aire;

- una puesta en solution a 900-1.000°C durante al menos 1 h, seguido por un enfriamiento en aceite o al aire suficientemente rapido para evitar la precipitation de carburos intergranulares en la matriz de austenita;

- un envejecimiento de endurecimiento a 475-600°C, preferentemente de 490-525°C durante 5-20 h.

[0030] Incluye ademas preferentemente un tratamiento criogenico a -50°C o inferior, preferentemente entre - 80°C y 100°C o inferior pero no por debajo de -110°C, para transformar toda la austenita en martensita, siendo la temperatura inferior a 150°C o mas para Ms medida, de manera que al menos uno de dichos tratamientos dura entre 4 h y 50 h y preferentemente entre 4 h y 10 h.

[0031] Incluye ademas preferentemente un tratamiento de ablandamiento de la martensita en bruto inactivada efectuado a 150-250°C durante 4-16 h, seguido por un enfriamiento por aire.

[0032] La pieza experimenta asimismo preferentemente una cementation, o una nitruracion, o una carbonitruracion.

[0033] La nitruracion, o la cementacion, o la carbonitruracion, pueden efectuarse durante un ciclo de envejecimiento.

[0034] Una nitruracion puede efectuarse entre 475 y 600°C.

[0035] Dicha nitruracion o cementacion o carbonitruracion puede efectuarse durante un ciclo termico de forma previa o simultanea a dicha puesta en solucion.

[0036] La invencion tiene asimismo por objeto una pieza mecanica o pieza para elemento de estructura, caracterizada porque se fabrica segun el procedimiento anterior.

[0037] Puede tratarse especialmente de un eje de transmision de motor, o de un dispositivo de suspension de motor o de un elemento de aterrizaje o de un elemento de caja de cambios o de un eje de rodamiento.

[0038] Como se habra entendido, la invencion se basa en primer lugar en una composicion de acero que se distingue de la tecnica anterior representada por el documento WO-A-2006/114.499 especialmente por un contenido de Co mas bajo pero aun significativo, comprendido entre el 1,5 y el 4%. Los contenidos de los demas elementos de aleacion presentes significativamente mas corrientes se modifican solo un poco, pero algunos contenidos de impurezas deben controlarse con cuidado.

[0039] El Co es un elemento costoso en el que se ha reducido significativamente el contenido con respecto a la tecnica anterior, sin embargo sin suprimirlo o llevarlo a un nivel muy bajo. El acero segun la invencion contiene, de manera general, bastante pocos elementos de adicion caros, aparte del nlquel cuyo contenido sin embargo no se incrementa con respecto a la tecnica anterior. No obstante, es necesario actuar con especial cuidado durante la

5 elaboration, con el fin de limitar el contenido de nitrogeno a 20 ppm como maximo para evitar en la medida de lo posible la formation de nitruros de aluminio. En consecuencia, tambien deben limitarse los contenidos maximos de titanio y circonio para evitar que formen nitruros con el nitrogeno residual.

[0040] El acero de la invencion puede mecanizarse en estado templado, con herramientas adaptadas a una 10 dureza de 45 HRC. Es intermedio entre las formas maraging (que pueden mecanizarse en bruto templadas ya que

tienen una martensita dulce con poco carbono) y los aceros al carbono que deben mecanizarse esencialmente en estado recocido.

[0041] La invencion se entendera preferentemente con la lectura de la description que se ofrece a 15 continuation, ofrecida con referencia a la figura 1 anexa, que muestra, para muestras de diversas composiciones, su

resistencia a la traction Rm y su tenacidad Kv.

[0042] En los aceros de la clase indicada en la invencion, se realiza un endurecimiento «duplex», es decir, obtenido conjuntamente por compuestos intermetalicos de tipo b-NiAl y por carburos de tipo M2C, en presencia de

20 austenita de reversion formada/estabilizada por un enriquecimiento en nlquel obtenido por difusion durante el envejecimiento de endurecimiento, que proporciona ductilidad a la estructura mediante la formacion de una estructura intercalada (un % de austenita estable y ductil entre las laminas de martensita endurecida).

[0043] Hay que evitar formar nitruros, de Ti, de Zr y de Al especialmente, que tienen efectos de fragilizacion: 25 que deterioran la tenacidad y la resistencia a la fatiga. Dado que estos nitruros pueden precipitar a partir de

contenidos de 1 a varias ppm de N en presencia de Ti, Zr y/o Al, y que los medios de elaboracion convencionales diflcilmente permiten alcanzar menos de 5 ppm de N, el acero de la invencion respeta las reglas siguientes.

[0044] Se limita en principio toda adicion de Ti (maximo autorizado: 100 ppm), y se limita N en la medida de 30 lo posible. Segun la invencion, el contenido de N no debe ser superior a 20 ppm y, preferentemente, 10 ppm, y el

contenido de Ti no debe ser superior a 10 veces el contenido de N.

[0045] No obstante, puede contemplarse una adicion proporcionada de titanio al final de la elaboracion al horno al vaclo con vistas a fijar nitrogeno residual y, asl, evitar la precipitation nociva del nitruro AIN. Sin embargo,

35 como es preciso evitar la formacion del nitruro TiN en fase llquida, ya que se convierte en basto (de 5 a 10 mm o mas), la adicion de titanio solo puede realizarse para un contenido residual maximo de nitrogeno de 10 ppm en el metal llquido, y siempre sin superar 10 veces este valor residual en nitrogeno. Por ejemplo, para un contenido final de 8 ppm de N al final de la elaboracion, el contenido llmite de la posible adicion de titanio es de 80 ppm.

40 [0046] Se puede sustituir parcial o totalmente Ti por Zr, dado que estos dos elementos se comportan de

forma bastante comparable. Al tener sus masas atomicas una relation de 2, si se anade Zr ademas o en lugar de Ti debe reflexionarse sobre la suma Ti + Zr/2 y decir que, al mismo tiempo que N < 10 ppm:

- Ti + Zr/2 debe ser siempre < 100 ppm;

45 - y Ti + Zr/2 debe ser < 10 N.

[0047] En el caso en que el contenido de N sea superior a 10 ppm e inferior o igual a 20 ppm, Ti y Zr deben

considerarse impurezas a evitar, y la suma Ti + Zr/2 debe ser < 150 ppm.

50 [0048] La adicion opcional de tierras raras, al final de la elaboracion, puede contribuir asimismo a fijar una

fraction de N, ademas de S y O. En este caso, es preciso asegurarse de que el contenido residual de tierras raras en forma libre sigue siendo inferior o igual a 100 ppm, y preferentemente inferior o igual a 50 ppm, ya que estos elementos fragilizan el acero cuando estan presentes por encima de estos valores. Segun se piensa, los oxinitruros de tierras raras (por ejemplo de La) son menos nocivos que los nitruros de Ti o Al, debido a su forma globular que 55 los harla menos susceptibles de confirmar inicios de rupturas de fatiga.

[0049] Puede llevarse a cabo un tratamiento con calcio para completar la desoxidacion/desulfuracion del

metal llquido. Este tratamiento se realiza preferentemente con las adiciones opcionales de Ti, Zr o tierras raras.

[0050] El carburo M2C de Cr, Mo, W y V que contiene muy poco Fe es preferido por sus propiedades de endurecimiento y no de fragilizacion. El carburo M2C es metaestable en relacion con los carburos de equilibrio M7C3 y/o MaC y/o M23C6. Se estabiliza mediante Mo y W. La suma del contenido de Mo y de la mitad del contenido de W debe ser de al menos 1%. Sin embargo, no debe superarse Mo + W/2 = 4% para no deteriorar la forjabilidad (o la

5 deformabilidad en caliente en general) y no formar compuestos intermetalicos de la fase m de tipo Fe7Mo6, que es una de las fases de endurecimiento esenciales de los aceros maraging clasicos pero que no se desea en el acero de la invencion. Preferentemente, Mo + W/2 esta formado por entre el 1 y el 2%. Tambien evitar la formacion de carburos de Ti no endurecedores y susceptibles de fragilizar las uniones de los granos se requiere una limitacion imperativa a 100 ppm del contenido de Ti de los aceros segun la invencion.

10

[0051] Cr y V son elementos que activan la formacion de carburos «metaestables».

[0052] V forma tambien carburos de tipo MC, estables hasta temperaturas de puesta en solucion, que «bloquean» las uniones de granos y limitan el crecimiento de los granos durante los tratamientos termicos de alta

15 temperatura. No debe superarse el valor V = 0,3% para no fijar demasiado C en los carburos de V, durante el ciclo de puesta en solucion, en detrimento del carburo M2C de Cr, Mo, W, V cuya precipitacion se pretende durante el ciclo de envejecimiento ulterior. Preferentemente el contenido de V esta comprendido entre el 0,2 y el 0,3%.

[0053] La presencia de Cr (al menos 2%) permite disminuir la tasa de carburos de V y aumentar la tasa de 20 M2C. No debe superarse el 5% para no favorecer demasiado la formacion de carburos estables, en particular M23C6.

Preferentemente no se debe superar el 4% de Cr.

[0054] La presencia de C favorece la aparicion de M2C con respecto a la fase m. Sin embargo, un contenido excesivo provoca segregaciones, una disminucion de Ms y produce dificultades durante la fabricacion a escala

25 industrial: sensibilidad a las mermas (fisuras superficiales durante un enfriamiento rapido), dificultades de mecanizacion de una martensita demasiado dura en estado bruto al temple.... Su contenido debe estar comprendido entre el 0,20 y el 0,30%, preferentemente el 0,20-0,25%. La capa superficial de las piezas podra enriquecerse en C por cementacion o carbonitruracion si se necesita una dureza muy elevada en las aplicaciones planteadas.

30 [0055] El cobalto eleva ligeramente la temperatura de transicion ductil/fragil, lo que no es favorable, en

particular en composiciones de contenidos de nlquel mas bien bajos, mientras que, al contrario de lo que ha podido constatarse en otros aceros, el cobalto no eleva de manera evidente el punto de transformacion Ms de las composiciones de la invencion y no tiene as! interes manifiesto en este plano.

35 [0056] El contenido de Co (5 a 7%) propuesto en los aceros del documento WO-A-2006/114.499, en

combinacion con los contenidos de otros elementos, se obtuvo de la busqueda de un compromiso entre estas diversas ventajas e inconvenientes.

[0057] Como se ha dicho, la invencion se basa en primer lugar en una composicion de acero que se distingue

40 de la tecnica anterior representada por el documento WO-A-2006/114.499 especialmente por un contenido de Co mas bajo, comprendido entre el 1,5 y el 4%, preferentemente entre el 2 y el 3%. Los contenidos de los demas elementos de aleacion presentes significativamente mas comunes estan poco modificados, pero algunos contenidos de impurezas deben controlarse con cuidado, especialmente los contenidos de Ti, Zr y N que afectan a la tenacidad.

45 [0058] En el contexto de un estudio del efecto del Co en las propiedades mecanicas de este tipo de acero

(Rm y Kv), se ha puesto de relieve de manera inesperada que el ajuste de la concentracion de este elemento permite obtener el mejor compromiso Resiliencia/Rm. Esta puesta de relieve se ilustra en la figura 1 en la que se constata que una poblacion de puntos Rm/Kv se distribuye alrededor de una curva polinomica del orden de 3 que presenta una inflexion para contenidos de Co comprendidos entre el 1,5 y el 4% de Co. En este intervalo del 50 contenido de Co se obtiene una resiliencia del orden de 30 julios o mas y una Rm superior o igual a 2.140 MPa simultaneamente.

[0059] Debe evitarse tener una concentracion inutilmente elevada de Co lo que, no solo es muy caro, sino

que ademas degrada la resiliencia. Se sabe que el Co degrada la transicion de resiliencia de Fe puro (pagina 52-54 55 Materials Sciences and Technology, enero 1994 Vol. 10). En efecto, como se ha dicho la presencia de Co aumenta la temperatura de transicion ductil/fragil. Ademas un contenido de Co superior al 1,5% de Co se revela util para mejorar el endurecimiento estructural por precipitacion de carburo M2C y as! aumentar significativamente Rm. Ademas, de manera sorprendente los autores de la invencion han constatado despues de varios ensayos que un contenido de Co comprendido entre aproximadamente el 1,5 y el 4%, preferentemente entre el 2 y el 3%, mejora

significativamente la resistencia mecanica practicamente sin degradar la resiliencia, comparativamente con un matiz de muy bajo contenido de Co (< 1%) cuya composicion, ademas, serla identica.

[0060] Ni y Al estan relacionados en la invencion, de manera que Ni debe ser > 7 + 3,5 Al. Son los dos 5 elementos esenciales que participan en una buena parte del endurecimiento por envejecimiento, gracias a la

precipitacion de la fase intermetalica nanometrica de tipo B2 (NiAl por ejemplo). Esta es la fase que confiere una gran parte de la resistencia mecanica en caliente, hasta aproximadamente 400°C. El nlquel es tambien el elemento que reduce la fragilidad por clivaje ya que rebaja la temperatura de transicion ductil/fragil de las martensitas. Si Al es demasiado elevado con respecto a Ni, la matriz martensltica se empobrece demasiado en nlquel como

10 consecuencia de la precipitacion del precipitado de endurecimiento NiAl durante el envejecimiento. Este hecho es perjudicial para los criterios de tenacidad y de ductilidad, ya que la disminucion del contenido de nlquel en la fase martensltica conduce al aumento de su temperatura de transicion ductil/fragil, y as! a su fragilizacion a temperaturas proximas a la temperatura ambiente. Ademas, el nlquel favorece la formacion de austenita de reversion y/o estabiliza la fraccion de austenita residual (que pudiera estar presente), durante el ciclo de envejecimiento. Estos mecanismos

15 son favorables para los criterios de ductilidad y de tenacidad, pero tambien de estabilidad estructural del acero. Si la matriz envejecida es demasiado pobre en nlquel, estos mecanismos virtuosos se reducen o se inhiben: no hay mas potencial de austenita de reversion. Por el contrario, si se tiene demasiado Ni, se reduce exageradamente la tasa de fase de endurecimiento de tipo NiAl exagerando la tasa de austenita de reversion para la cual Al queda en gran medida en solucion.

20

[0061] Al final del templado, no debe haber austenita residual (<3%), y debe encontrarse una estructura esencialmente martensltica. Para este fin deben ajustarse las condiciones del templado, en particular la temperatura de fin de enfriamiento, y tambien la composicion del acero. Esta ultima determina la temperatura Ms de inicio de la transformacion martensltica que, segun la invencion, debe permanecer preferentemente igual o superior a 140°C si

25 no se aplica un ciclo criogenico, y debe estar comprendida preferentemente entre 100 y 140°C si se aplica un ciclo criogenico.

[0062] El valor de Ms se calcula habitualmente segun la formula clasica de la bibliografla: Ms = 550-350 x C%-40 x Mn%-17 x Cr%-10 x Mo%-17 x Ni%-8 x W%-35 x V%-10 x Cu%-10 x Co% + 30 x Al% °C. Sin embargo, la

30 experiencia demuestra que esta formula es solo aproximativa, en particular porque los efectos del Co y del Al son muy variables de un tipo de acero a otro. Para saber si un acero esta o no de acuerdo con la invencion, es preciso basarse en medidas de la temperatura Ms real, efectuadas por ejemplo por dilatometrla como en el modo clasico. El contenido de Ni es una de las variables de ajuste posibles de Ms.

35 [0063] La temperatura de fin de enfriamiento despues del templado debe ser inferior a la Ms real -150°C,

preferentemente inferior a Ms real -200°C, con el fin de garantizar una transformacion martensltica completa del acero. La temperatura de fin de enfriamiento debe ser as! inferior a la temperatura Mf medida de fin de transformacion martensltica del acero. Para las composiciones mas enriquecidas en C y Ni en particular, puede aplicarse un tratamiento criogenico inmediatamente despues de un enfriamiento a temperatura ambiente desde la

40 temperatura de puesta en solucion. La velocidad global de enfriamiento debe ser lo mas elevada posible de forma que se eviten los mecanismos de estabilizacion de la austenita residual rica en carbono. Sin embargo, no es util buscar temperaturas criogenicas inferiores a -110°C ya que la agitacion termica de la estructura de las mismas se harla insuficiente para producir la transformacion martensltica. De una forma general, es preferible que el valor Ms del acero este comprendido entre 100 y 140°C si se aplica un ciclo criogenico, y sea superior o igual a 140°C en la

45 ausencia de este ciclo criogenico. Como ya se ha aplicado para aceros martenslticos endurecidos por un sistema duplex y tal como se sabe a partir del documento WO-A-2006/114.499, la duracion del ciclo criogenico, si fuera necesario, esta comprendida entre 4 y 50 horas, preferentemente entre 4 y 16 horas, y mas preferentemente entre 4 y 10 horas. Se pueden realizar varios ciclos criogenicos, siendo lo esencial que al menos uno de ellos tenga las caracterlsticas citadas anteriormente.

50

[0064] En concreto, se debe tener Al = 1-2%, preferentemente 1-1,6%, preferentemente 1,4-1,6% y Ni = 1116%, con Ni > 7 + 3,5 Al. Idealmente se tiene el 1,5% de Al y el 12-14% de Ni. Estas condiciones favorecen la presencia de NiAl lo que aumenta la resistencia a la traccion Rm, de manera que se constata asimismo que no esta demasiado deteriorada por el bajo contenido de Co si se cumplen las demas condiciones de la invencion. Esto

55 influye en el llmite elastico Rp0,2 de la misma manera que en Rm.

[0065] Con respecto a los aceros conocidos segun el documento US-A-5.393.488, en el que se busca una presencia muy elevada de austenita de reversion para tener una ductilidad y una tenacidad elevadas, los aceros de la clase de la invencion priorizan la presencia de las fases de endurecimiento B2, especialmente NiAl, para obtener

una resistencia mecanica elevada en caliente. El respeto de las condiciones en Ni y Al que se han manejado garantiza un contenido potencial suficiente de austenita de reversion para conservar una ductilidad y una tenacidad convenientes para las aplicaciones contempladas.

5 [0066] Es posible anadir B, pero no mas de 30 ppm para no degradar las propiedades del acero.

[0067] Es posible asimismo anadir Nb para controlar el tamano de los granos durante un forjado u otra transformacion en caliente, con un contenido no superior al 0,1%. El acero segun la invencion acepta as! materias primas que pueden tener contenidos residuales de Nb no despreciables.

10

[0068] Una caracterlstica de los aceros de la clase de la invencion es tambien la posibilidad de sustituir al menos una parte de Mo por W. Para una fraccion atomica equivalente, W se segrega menos en la solidificacion que Mo y aporta un aumento superior de resistencia mecanica en caliente. Tiene el inconveniente de ser caro y este coste puede optimizarse asociandolo a Mo. Como se ha dicho, Mo + W/2 debe estar comprendido entre el 1 y el 4%,

15 preferentemente entre el 1 y el 2%. Se prefiere conservar un contenido mlnimo en Mo del 1% para limitar el coste del acero, mientras que la resistencia a alta temperatura no es un objetivo prioritario del acero de la invencion.

[0069] El Cu puede llegar hasta el 1%. Puede participar en el endurecimiento con ayuda de su fase epsilon, y la presencia de Ni permite limitar sus efectos nocivos, en particular la aparicion de fisuras superficiales durante el

20 forjado de las piezas, que se constata durante los anadidos de cobre en aceros que no contienen nlquel. Sin embargo su presencia no es en absoluto indispensable y puede estar presente solo en estado de trazas residuales, obtenidas de contaminaciones de las materias primas.

[0070] A priori el manganeso no es util para la obtencion de las propiedades del acero planteadas, pero no 25 tiene un efecto perjudicial reconocido. Ademas, su baja tension de vapor a las temperaturas del acero llquido hace

que su concentration sea diflcil de controlar en elaboration al vaclo y refusion al vaclo: su contenido puede variar en funcion de la localization radial y axial en un lingote refundido. Como a menudo esta presente en las materias primas, y por las razones indicadas anteriormente, su contenido sera preferentemente como maximo del 0,25%, y en todo caso estara limitado al 2% como maximo, ya que las variaciones demasiado acusadas de su concentracion en 30 un mismo producto seran perjudiciales para la repetitividad de las propiedades.

[0071] El silicio es conocido por tener un efecto de endurecimiento en solution solida de la ferrita y, a semejanza del cobalto, por reducir la solubilidad de ciertos elementos o de ciertas fases en la ferrita. No obstante, como se ha visto, el acero de la invencion incluye relativamente poco cobalto, y puede no tener apenas silicio, tanto

35 mas porque, ademas, el silicio favorece generalmente la precipitation de fases intermetalicas perjudiciales en los aceros complejos (fase de Laves, siliciuros...). Su contenido estara limitado al 1%, preferentemente a menos del 0,25% y mas preferentemente a menos del 0,1%.

[0072] De manera general, los elementos que pueden segregarse en las uniones de los granos y fragilizarlas,

40 como P y S, deben estar controlados en los llmites siguientes: S = trazas - 20 ppm, preferentemente trazas - 10

ppm, preferentemente trazas - 5 ppm, y P = trazas - 200 ppm, preferentemente trazas - 100 ppm, preferentemente trazas - 50 ppm.

[0073] Se puede usar Ca como desoxidante y como captador de azufre, para al final ser residual (< 20 ppm).

45 Asimismo, al final pueden subsistir restos de tierras raras (< 100 ppm) despues de un tratamiento de refinado del

metal llquido en que se habrlan usado para captar O, S y/o N. El uso de Ca y de tierras raras para este fin no es obligatorio, y estos elementos solo pueden estar presentes en estado de trazas en los aceros de la invencion.

[0074] El contenido de oxlgeno aceptable es de 50 ppm como maximo, preferentemente 10 ppm como 50 maximo.

[0075] A modo de ejemplos, se han probado muestras de acero cuyas composiciones (en porcentajes ponderales) se refieren en la tabla 1:

55

Tabla 1: Composicion de muestras de ensayo

Dominio de la invencion

: A (ref.) B (ref.) C D E F G H I J K (ref.)

C%: 0,233 0,239 0,22 0,23 0,24 0,21 0,24 0,22 0,18 0,23 0,21

Si%: 0,082 0,031 0,029 0,033 0,041 0,045 0,053 0,036 0,065 0,30 0,052

Mn%: 0,026 0,033 0,032 0,035 0,028 0,035 0,039 0,041 0,38 0,052 0,061

S ppm: 1 4 7 4 6 7 3 8 10 5 4

P ppm: 54 30 29 31 30 25 15 28 80 45 29

Ni%: 13,43 12,67 13,31 12,42 12,30 14,11 12,99 12,70 15,10 11,25 12,91

Cr%: 2,76 3,38 2,99 3,05 3,21 3,19 2,95 3,25 3,17 3,17 2,89

Mo%: 1,44 1,52 1,61 1,52 1,49 1,46 1,47 1,51 1,48 1,55 1,46

Al%: 0,962 1,50 1,45 1,50 1,60 1,54 1,46 1,49 1,53 1,48 1,39

Co%: 10,25 6,18 3,93 3,50 3,02 2,98 2,56 2,30 2,02 1,72 0,5

Cu%: 0,014 0,011 <0,010 0,011 0,010 <0,010 0,025 0,35 0,052 0,061 0,032

Ti%: <0.02 <0,020 <0,020 <0,020 <0,020 <0,020 0,025 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

Nb%: <0.05 <0,0050 <0,0050 0,050 <0,0050 0,015 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0.005

B ppm: <10 <5 <5 <5 <5 <5 <5 28 15 <5 <5

Ca pm: <50 <50 <50 <50 <50 60 <50 <50 <50 <50 <50

N ppm: <3 13 4 7 5 10 6 3 6 <3 <3

O ppm: <3 3,4 4 3 10 15 <3 12 <3 20 6

V%: <0,01 0,245 0,251 <0,010 0,248 0,243 <0,010 0,115 0,292 0,241 <0,010

[0076] Los elementos no citados en la tabla estan presentes como maximo en estado de trazas como resultado de la elaboracion.

5

[0077] El acero de referencia A corresponde a un acero segun el documento US-A-5.393.488, que tiene as! un contenido de Co elevado.

[0078] El acero de referencia B corresponde a un acero segun el documento WO-A-2006/114.499, se 10 distingue de A por un contenido de Co mas bajo y un contenido de como maximo elevado.

[0079] Los aceros C a J estan de acuerdo con la invencion desde todos los puntos de vista, especialmente por su contenido de Co, significativamente mas bajo que el del acero B, pero que no obstante sigue siendo sustancialmente superior a un simple contenido residual y se obtiene mediante el anadido deliberado en el curso de

15 la elaboracion.

[0080] El acero C se distingue del acero de referencia B esencialmente por un contenido de Co mas bajo.

[0081] El acero D se distingue de C por un contenido de Co ligeramente mas bajo para un contenido de Ni

20 mas bajo, y por la ausencia de V que solo esta presente en estado de trazas.

[0082] El acero E se distingue de D por un contenido de Co todavla mas bajo que el de D y por un contenido de V a un nivel comparable al acero C.

25 [0083] El acero F se distingue de C, D, E esencialmente por un contenido ligeramente superior de Ni, siendo

su contenido de Co comparable al del acero E.

[0084] El acero G se distingue de los aceros C a F por un contenido de Co todavla reducido y no incluye V.

30 [0085] El acero H se distingue del acero G por un descenso aun mas acentuado del contenido de Co y por un

contenido significativamente mas elevado de boro.

[0086] El acero I se distingue del acero H por un descenso mas acentuado del contenido de Co, y por un contenido mas bajo de C asociado a un contenido mas elevado de Ni.

35

[0087] El acero J es aquel en cuya composicion el contenido de Co es el mas bajo, que corresponde a un anadido voluntario y que sigue estando de acuerdo con la invencion. Tiene asimismo el contenido mas bajo de Ni e incluye V.

[0088] El acero de referenda K tiene un contenido de Co bajo y por debajo del mlnimo exigido por la

invencion. En los demas aspectos es comparable a los aceros segun la invencion sin V y B y con muy bajo N.

5 [0089] Estas muestras se han forjado a partir de lingotes de 200 kg en elementos planos de 75 x 35 mm en

las condiciones siguientes. A un tratamiento de homogeneizacion de al menos 16 horas a 1.250°C le sigue una primera operacion de forjado destinada a fraccionar las estructuras bastas de los lingotes; a continuation se han forjado semiproductos de section cuadrada de 75 x 75 mm despues de establecer la temperatura en 1.180°C; finalmente, se ha colocado cada semiproducto en un horno a 950°C, y despues se ha forjado a esta temperatura con 10 la forma de elementos planos de 75 x 35 mm cuya estructura granular se afina mediante estas operaciones sucesivas.

[0090] Ademas, las muestras se han sometido a un revenido de ablandamiento a una temperatura de al

menos 600°C. En su caso, este revenido de ablandamiento se ha efectuado a 650°C durante 8 h y seguido por un 15 enfriamiento al aire. Gracias a esto, los productos en bruto de las transformaciones termomecanicas pueden someterse sin problemas especiales a las operaciones de acabado (rectification, descortezado, mecanizado...) que confieren a la pieza su forma definitiva. Se observara que el revenido de ablandamiento no aporta contribution para la obtencion de las caracterlsticas mecanicas finales.

20 [0091] Despues del forjado, las muestras se han sometido a:

- una puesta en solution a 900°C durante 1 h y despues a un enfriamiento por templado en aceite;

- de manera conocida de por si y tal como se aplica para aceros martenslticos endurecidos por un sistema duplex como por ejemplo el acero del documento WO-A-2006/114.499: un tratamiento criogenico a -80°C durante 8 h para

25 las muestras A, B, C, E, G, I, J y K; las muestras D y H se han sometido a un tratamiento criogenico a -90°C durante 7 h y la muestra F a un tratamiento a -100°C durante 6 h;

- un revenido de elimination de tensiones de 16 h a 200°C;

- un envejecimiento de endurecimiento a 500°C durante 10 h y despues un enfriamiento al aire.

30 [0092] Las propiedades de las muestras (resistencia a la traction Rm en sentido longitudinal, llmite elastico

Rp0,2, elongation A5d, estriccion Z, resiliencia KV, tamano del grano ASTM) se refieren en la tabla 2. En este caso se han medido a la temperatura ambiente normal.

Tabla 2: Propiedades de las muestras sometidas a ensayo


: Co Rm (MPa) Rp0,2 (MPa) A5d (%) Z (%) KV (J) Grano ASTM

Ref.: A 10,25 2.176 1.956 11,2 58 25/27 8

: B 6,18 2.316 2.135 9,5 49 20/24 8

Inv.: C 3,93 2.220 2.030 10,1 52 29 7

: D 3,50 2.208 2.011 10,3 55 31 9

: E 3,02 2.200 1.998 10,3 55 30 8

: F 2,98 2.140 1.935 10,9 61 32 7

: G 2,56 2.188 1.975 10,7 60 31 7

: H 2,30 2.150 1.945 10,6 61 33 8

: I 2,02 2.185 1.970 10,4 59 31 7

: J 1,72 2.170 1.943 10,4 60 33 8

Ref.: K 0,5 2.085 1.891 11,1 62 34 7

35

[0093] Se observa que las muestras segun la invencion C a J tienen propiedades en traccion que son

comparables a A y B pero tambien una resiliencia claramente mejorada debido al descenso significativo del contenido de Co.

40 [0094] Ademas, los autores de la invencion constatan a partir de varios ensayos que un contenido de Co

comprendido entre aproximadamente el 1,5 y el 4% mejora significativamente la resistencia mecanica, practicamente sin degradar la resiliencia comparativamente en la muestra de referencia K al 0,5% de Co. La muestra K con menos del 1,5% de Co permite mantener una resiliencia tambien buena, pero con una menor resistencia a la traccion.

45 [0095] Se ha puesto de relieve de manera inesperada que la concentration de Co segun la invencion permite

obtener el mejor compromiso entre Resiliencia/Rm. Este descubrimiento se ilustra en la figura 1 en la que se

constata que una poblacion de puntos Rm/Kv se distribuye alrededor de una curva polinomica de orden 3 que presenta una inflexion entre el 1,5 y el 4% de Co. En este intervalo de contenidos de Co se obtiene una resiliencia del orden de 30 julios o mas y un valor de Rm superior o igual a 2.140 MPa.

5 [0096] El compromiso resistencia/resiliencia buscado podrla afinarse ademas con ayuda de una modification

de las condiciones de envejecimiento, pero el ajuste del contenido de Co sigue siendo el parametro esencial en el que es preciso actuar para obtener este compromiso.

[0097] El endurecimiento aportado por el aumento del Al, con el Ni elevado, para formar la fase de 10 endurecimiento NiAl, no es proporcional a la concentration en Al, y superar un valor del 2% de Al no aporta una

ganancia significativa en la resistencia a la traction.

[0098] Los anadidos de Nb y B de las muestras D y H respectivamente no son necesarios para la obtencion de las resistencias mecanicas elevadas contempladas prioritariamente en los aceros de la clase de la invention. Sin

15 embargo, la adicion de Nb permite afinar el tamano de grano, descrito por el Indice ASTM convencional (de manera que los valores ASTM mas elevados corresponden a los granos mas finos).

[0099] Despues del revenido de ablandamiento a 650°C durante 8 h y del enfriamiento al aire, una puesta en solution a 935°C durante 1 hora seguida por un enfriamiento en aceite, y despues un tratamiento criogenico a -80°C

20 durante 8 h o a -90°C durante 7 h o incluso a -100°C durante 6 h, y despues un destensado a 200°C durante 8 h (en las probetas de traccion) o 16 h (en las probetas de resiliencia), y despues un envejecimiento a 500°C durante 12 h seguido por un enfriamiento al aire, han permitido obtener en sentido longitudinal a 20°C un excelente compromiso entre resistencia a la traccion, ductilidad y resiliencia.

25 [0100] Experiencias complementarias muestran que en sentido transversal, los valores de resiliencia siguen

siendo aceptables. A 400°C, la resistencia a la traccion sigue siendo muy elevada, y los contenidos de Co relativamente bajos son compatibles con las propiedades buscadas.

[0101] De manera general, un modo de tratamiento termico optimizado del acero segun la invencion para la

30 obtencion al final de una pieza que presenta las propiedades deseadas, despues de la conformation del desbaste de la pieza y antes del acabado que procura a la pieza su forma definitiva, es el siguiente:

- una puesta en solucion a 900-1.000°C durante al menos 1 h, seguida por un enfriamiento en aceite o al aire 35 suficientemente rapida para evitar la precipitation de carburos intergranulares en la matriz de austenita;

- si fuera necesario, un tratamiento criogenico a -50°C o inferior, preferentemente entre -80°C y -100°C o inferior pero no por debajo de -110°C, para transformar toda la austenita en martensita, siendo la temperatura inferior en 150°C o mas a Ms, preferentemente inferior en aproximadamente 200°C a Ms, de manera que uno al menos de dichos tratamientos criogenicos dura al menos 4 h y como maximo 50 h y preferentemente entre 4 h y 10 h; para las

40 composiciones que tienen, especialmente, un contenido de Ni relativamente bajo que conduce a una temperatura Ms relativamente elevada, este tratamiento criogenico es menos util; la duration del tratamiento criogenico depende especialmente de la masividad de la pieza para tratar;

- opcionalmente un tratamiento de ablandamiento de la martensita en bruto inactivada efectuado a 150-250°C durante 4-16 h, seguido por un enfriamiento por aire;

45 - un envejecimiento de endurecimiento a 475-600°C, preferentemente a 490-525°C durante 5-20 h; no siempre se recomienda un envejecimiento por debajo de 490°C ya que entonces podrla estar presente carburo metaestable M3C y aportarla fragilidad a la estructura; los envejecimientos por encima de 525°C pueden provocar una perdida de resistencia mecanica por envejecimiento, sin ganancia notable de tenacidad o de ductilidad.

50 [0102] En los ejemplos que se han descrito, las operaciones de conformacion del acero despues de su

colada y antes del revenido de ablandamiento y los otros tratamientos termicos han consistido en un forjado. No obstante, pueden ejecutarse otros tipos de tratamientos termomecanicos de conformacion en caliente y/o en frlo ademas o en lugar de este forjado, segun el tipo de producto final que se desee obtener (piezas matrizadas, barras, semiproductos...). Se pueden citar especialmente uno o varios laminados, un matrizado, un estampado... as! como 55 una combination de varios de estos tratamientos.

[0103] Las aplicaciones preferidas del acero segun la invencion son piezas de resistencia para mecanica y

elementos de estructura, para las que se debe tener en frlo una resistencia a la traccion superior a 2.150 MPa, combinada con valores de resiliencia superiores a los de los mejores aceros de alta resistencia, y en caliente

(400°C) una resistencia a la traccion del orden de 1.800 MPa, as! como propiedades de fatiga optimas.

[0104] El acero segun la invencion ofrece asimismo la ventaja de poder someterse a cementacion, nitruracion y carbonitruracion. As! pues, se puede conferir a las piezas que lo usan una resistencia a la abrasion elevada sin

5 afectar a sus propiedades de nucleo. Esto resulta especialmente ventajoso en las aplicaciones planteadas que se han citado.

[0105] La cementacion, o la nitruracion, o la carbonitruracion, pueden efectuarse en su caso durante los tratamientos termicos de envejecimiento o de puesta en solucion, en lugar de efectuarse durante una etapa

10 separada. En particular, una nitruracion puede efectuarse entre 475 y 500°C durante un ciclo de envejecimiento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Acero caracterizado porque su composicion es, en porcentajes ponderales:

5 - C = 0,18-0,30%

- Co = 1,5-4%

- Cr = 2-5%

- Al = 1-2%

- Mo + W/2 = 1-4%

10 - V = trazas - 0,3%

- Nb = trazas - 0,1%

- B = trazas - 30 ppm

- Ni = 11-16% con Ni > 7 + 3,5 Al

- Si = trazas - 1,0%

15 - Mn = trazas - 2,0%

- Ca = trazas - 20 ppm

- Tierras raras = trazas - 100 ppm

- si N < 10 ppm, Ti + Zr/2 = trazas - 100 ppm con Ti + Zr/2 < 10 N

- si 10 ppm < N < 20 ppm, Ti + Zr/2 = trazas - 150 ppm 20 - O = trazas - 50 ppm

- N = trazas - 20 ppm

- S = trazas - 20 ppm

- Cu = trazas - 1%

- P = trazas - 200 ppm 25

siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboracion.
2. Acero segun la reivindicacion 1, caracterizado porque contiene entre el 2 y el 3% de Co.

30 3. Acero segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque contiene C = 0,20-0,25%.
4. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque contiene Cr = 2-4%.
5. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque contiene Al = 1-1,6%, 35 preferentemente 1,4-1,6%.
6. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque contiene Mo > 1%.
7. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque contiene Mo + W/2 = 1-2%.

40
8. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque contiene V = 0,2-0,3%.
9. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque contiene Ni = 12-14%, con Ni >

7 + 3,5 Al.

45
10. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque contiene Nb = trazas - 0,05%.
11. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque contiene Si = trazas - 0,25%, preferentemente trazas - 0,10%.

50
12. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque contiene O = trazas - 10 ppm.
13. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque contiene N = trazas - 10 ppm.

55 14. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque contiene S = trazas - 10 ppm,

preferentemente trazas - 5 ppm.
15. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque contiene P = trazas - 100 ppm.
16. Acero segun una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque su temperatura de transformacion martensitica Ms medida es superior o igual a 100°C.
17. Acero segun la reivindicacion 16, caracterizado porque su temperatura de transformacion 5 martensitica Ms medida es superior o igual a 140°C.
18. Procedimiento de fabricacion de una pieza de acero, caracterizado porque incluye las etapas siguientes que preceden al acabado de la pieza proporcionandole su forma definitiva:

10 - la preparacion de un acero que tiene la composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 17;

- al menos una operacion de conformation de este acero;

- un revenido de ablandamiento a 600-675°C durante 4 a 20 h seguido por un enfriamiento al aire;

- una puesta en solution a 900-1.000°C durante al menos 1 h, seguido por un enfriamiento en aceite o al aire suficientemente rapido para evitar la precipitation de carburos intergranulares en la matriz de austenita;

15 - un envejecimiento de endurecimiento a 475-600°C, preferentemente de 490-525°C durante 5-20 h.
19. Procedimiento de fabricacion de una pieza de acero segun la reivindicacion 18, caracterizado porque incluye ademas un tratamiento criogenico a -50°C o inferior, preferentemente entre -80°C y -100°C o inferior pero no por debajo de -110°C, para transformar toda la austenita en martensita, siendo la temperatura inferior a 150°C o mas

20 para Ms medida, de manera que al menos uno de dichos tratamientos dura entre 4 h y 50 h y preferentemente entre 4 h y 10 h.
20. Procedimiento de fabricacion de una pieza de acero segun una de las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado porque incluye ademas un tratamiento de ablandamiento de la martensita en bruto inactivada

25 efectuado a 150-250°C durante 4-16 h, seguido por un enfriamiento por aire.
21. Procedimiento de fabricacion de una pieza de acero segun una de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque la pieza experimenta asimismo una cementation o una nitruracion o una carbonitruracion.

30 22. Procedimiento de fabricacion de una pieza de acero segun la reivindicacion 21, caracterizado porque

la nitruracion o la cementacion o la carbonitruracion se efectua durante un ciclo de envejecimiento.
23. Procedimiento de fabricacion de una pieza de acero segun la reivindicacion 22, caracterizado porque la nitruracion se efectua entre 475 y 600°C.

35
24. Procedimiento de fabricacion de una pieza de acero segun una de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque dicha nitruracion o cementacion o carbonitruracion se efectua durante un ciclo termico de forma previa o simultanea a dicha puesta en solucion.

40 25. Pieza mecanica o pieza para elemento de estructura, caracterizada porque se fabrica mediante el

procedimiento segun una de las reivindicaciones 18 a 24.
26. Pieza mecanica segun la reivindicacion 25, caracterizada porque se trata de un eje de transmision de

motor, o de un dispositivo de suspension de motor o de un elemento de aterrizaje o de un elemento de caja de 45 cambios o de un eje de rodamiento.