ES2668653T3 - Lámina de acero de alta conformabilidad y súper resistencia, laminada en frío, y procedimiento para la fabricación de la misma - Google Patents

Lámina de acero de alta conformabilidad y súper resistencia, laminada en frío, y procedimiento para la fabricación de la misma Download PDF

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Abstract

Chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, que consiste en los siguientes componentes químicos, en base a porcentajes de peso: C: 0,18-0,22 % en peso Si: 1,4-1,8 % en peso Mn: 1,8-2,3 % en peso P<= 0,015 % en peso S<=0.012% en peso Al: 0,03-0,06 % en peso N<= 0,008 % en peso el resto de Fe e impurezas inevitables; en la que la chapa de acero tiene una estructura a temperatura ambiente de un 10%-30% de ferrita + un 60-80% de martensita + un 5-15% de austenita residual; un límite de elasticidad de 600-900MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150MPa, y un alargamiento de un 17-25%.

Description

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DESCRIPCION
Lámina de acero de alta conformabilidad y súper resistencia, laminada en frío, y procedimiento para la fabricación de la misma.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una chapa de acero laminado en frío, particularmente a una chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia laminada en frío y a un procedimiento para la fabricación de la misma, en el que la chapa de acero de súper alta resistencia laminada en frío tiene un límite de elasticidad de 600-900MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150MPa y un alargamiento de un 17-25%, y tiene buena plasticidad y baja elasticidad.
Técnica anterior
Se estima que, cuando el peso de un vehículo se reduce en un 10%, su consumo de combustible se reducirá en un 5%-8%, y la emisión de gases de efecto invernadero CO2 y contaminantes tales como NOx, SO2, etc., también se reducirá. Los vehículos de pasajeros de transporte propio de nuestro país son aproximadamente un 10% más pesados que sus homólogos extranjeros, y la diferencia de peso es aún mayor para vehículos comerciales. La chapa de acero para automóviles, que es la principal materia prima de la carrocería de un automóvil, representa alrededor de un 60- 70% del peso de la carrocería del automóvil. El uso masivo de chapa de acero de alta resistencia y súper alta resistencia con una resistencia del orden de 590~1500 Mpa en lugar de acero para automóviles tradicional es una solución óptima al problema del material para lograr “peso reducido, menor consumo de energía, mayor seguridad y menor coste de fabricación" para automóviles, y también es de gran importancia para la construcción de una sociedad con bajas emisiones de carbono. Por lo tanto, en los últimos años ha sido una tendencia para el desarrollo de la chapa de acero mejorar la resistencia de la chapa de acero para poder reducir el grosor de la chapa de acero. El desarrollo y la aplicación de acero para automóviles avanzado de alta resistencia, principalmente reforzado por cambio de fase, ha sido uno de los principales temas de investigación en varias grandes empresas siderúrgicas del mundo.
La alta resistencia del acero tradicional de súper alta resistencia se origina en la estructura de fase de alta resistencia de martensita, bainita, etc., pero, al mismo tiempo, la plasticidad y la conformabilidad se reducen significativamente. La introducción de una cierta cantidad de austenita residual en la estructura de martensita o bainita es un enfoque técnico eficaz para obtener materiales de alta resistencia y alta plasticidad. Por ejemplo, el acero TRIP está compuesto de ferrita, bainita y austenita residual, y tiene una resistencia y una plasticidad relativamente altas, pero esta estructura de fase restringe la mejora adicional de su resistencia. Por lo tanto, la substitución de bainita por martensita como principal fase de refuerzo ha comenzado a llamar la atención.
La patente china CN 102409235A describe una chapa de acero laminada en frío de alta resistencia y de plasticidad inducida por transformación y un procedimiento para la preparación de la misma, donde la composición es: C: 0,1%- 0,5%, Si: 0,1%-0,6%, Mn: 0,5%-2,5%, P: 0,02%-0.12%, S <0,02%, Al: 0,02%-0,5%, N<0,01%, Ni: 0,4%-0,6%, Cu: 0,1 %-1,0%, y el resto Fe. El procedimiento de preparación comprende las siguientes etapas: (a) fundición de acero fundido que cumple las condiciones de composición, y moldeo en una pieza en bruto; (b) laminado, donde la temperatura de calentamiento es de 1100-1250 °C, el tiempo de conservación del calor es 1-4h, la temperatura de laminado inicial es de 1100 °C, la temperatura de laminado final es de 750-900 °C, la temperatura de bobinado es inferior a 700 °C, el grosor de una chapa de acero laminada en caliente es de 2-4 mm, y la cantidad de reducción acumulada en laminado en frío es de un 40-80%; y (c) recocido continuo, en el que la temperatura de recocido es 700- Ac3+50 °C, el tiempo de conservación del calor es 30-360 s, la velocidad de enfriamiento es 10-150 °C/s, la temperatura de envejecimiento es 250-600 °C, el tiempo de envejecimiento es 30-1200 s, y la chapa de acero se enfría a temperatura ambiente a una velocidad de 5-100 °C/s. La chapa de acero de la invención tiene un límite de elasticidad de 380-1000 MPa, una resistencia a la tracción de 680-1280 MPa y un alargamiento de un15-30%. A través de la invención puede realizarse un alargamiento de aproximadamente un 20% en un nivel de resistencia a la tracción de 1000 MPa, y la chapa de acero tiene unas propiedades globales relativamente buenas. Sin embargo, al acero de la invención se le añade una cantidad relativamente grande de elementos de aleación tales como Cu, Ni y similares, lo que aumenta en gran medida el coste del material, y restringe notablemente su aplicación en el campo del automóvil que tiene una demanda extremadamente crítica en coste.
La patente japonesa JP 2005-232493 describe la composición de una chapa de acero que tiene alta resistencia y alta conformabilidad, así como un proceso. La composición comprende C: 0,02-0,25%, Si: 0,02-4,0%, Mn: 0,15-3,5%, y el resto Fe. La estructura del material comprende fases dobles de ferrita y martensita, en la que el contenido de ferrita representa un 30-60%. El contenido de austenita residual es inferior a un 1,0%. La temperatura de bobinado de la chapa laminada en caliente es de 500 °C, y la chapa se calienta a 900-950 °C después de laminado en frío, seguido de enfriamiento lento a 640 °C, después enfriamiento rápido a 350 °C, y finalmente enfriamiento lento a temperatura ambiente. A través del proceso anterior puede obtenerse una chapa de acero que tiene un límite de elasticidad de aproximadamente 850 MPa, una resistencia a la tracción de aproximadamente 1000 MPa y un alargamiento de un
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14%. El acero de esta invención presenta una composición simple y un bajo coste, pero el alargamiento del orden de un 14% todavía no puede satisfacer la demanda de conformabilidad del acero de alta resistencia para automóviles.
La patente china CN200510023375.0 describe un acero con bajo contenido en carbono y con bajo contenido en silicio con plasticidad de transformación, laminado en frío y un procedimiento para la fabricación del mismo. Los componentes y porcentajes en peso del acero con bajo contenido en carbono y con bajo contenido en silicio con plasticidad de transformación, laminado en frío de esta invención son: C 0,1-0,2%, Si 0,1 -0,5%, Mn 0,5-2,0%, Al 0,5- 1,5%, V 0,05-0,5%, cantidad traza de S, P, N y el resto Fe. Después del tratamiento, el acero con bajo contenido en carbono y con bajo contenido en silicio con plasticidad de transformación, laminado en frío presenta una buena plasticidad fuerte, una resistencia a la tracción de 650-670MPa y una elongación de un 32,5-34%. El acero de esta invención tiene baja resistencia a la tracción y, por lo tanto, no puede satisfacer la demanda de acero de súper alta resistencia para automóviles en propiedades de rendimiento. Además, se requiere la adición de una cierta cantidad de Cr, que hace que sea inadecuado para su uso como acero para automóviles, que tiene una demanda muy crítica sobre el control de costes.
El documento WO2011/111332A1 describe un procedimiento para preparar una chapa de acero de alta resistencia, y la innovación técnica de este procedimiento reside en un tratamiento térmico controlado en un rango de temperaturas entre Ms y Ms-150 °C, que logrará un perfil térmico uniforme y unas propiedades mecánicas dentro de la chapa de acero. Sin embargo, esta referencia no describe la composición elemental y la composición de la fase cristalina del acero, ni tampoco describe el procedimiento de enfriamiento en dos etapas particularmente diseñado del procedimiento de preparación de la lámina de acero de la presente solicitud.
El documento JPH7-3332 describe un procedimiento para preparar una chapa de acero laminada en frío, que comprende una etapa de recocido continuo particularmente diseñada para una chapa de acero laminada en frío. Sin embargo, la chapa de acero de esta referencia tiene una composición elemental que es significativamente diferente de la de la presente solicitud, y esta referencia no describe de ningún modo la fase cristalina de la chapa de acero.
Descripción
El objetivo de la invención es proporcionar una chapa de acero laminado en frío de alta conformabilidad y súper alta resistencia y un procedimiento para la fabricación de la misma, en el que la chapa de acero laminada en frío tiene un límite de elasticidad de 600-900 MPa, una resistencia a la tracción superior a 980MPa y un alargamiento de un 17- 25%, tiene buena plasticidad y baja elasticidad, y es adecuada para la fabricación de piezas de la estructura y piezas de la seguridad de vehículos.
Para conseguir el objetivo anterior, la solución técnica de la invención es la siguiente:
Hay una serie de procedimientos existentes para fabricar acero de alta resistencia. Sin embargo, con el fin de garantizar la resistencia y la conformabilidad del acero según se requiera, se añade una cantidad relativamente grande de elementos de aleación tales como Cr, Nb, B y similares sobre la base de los componentes existentes de acero al carbono y manganeso de acuerdo con la mayoría de estas invenciones, lo que no sólo aumenta el coste de producción de los productos de acero, sino que también degrada la capacidad de fabricación de los productos y aumenta la dificultad de la operación de fundición, moldeo continuo y otros procedimientos. C, Si, Mn son los elementos de refuerzo más rentables. Será una solución extremadamente ventajosa para el desarrollo de acero de alta resistencia para automóviles obtener mejores propiedades globales que las de la chapa de acero para automóviles existente mediante un diseño de optimización global de propiedades de composición, proceso, y estructura.
La presente invención emplea un diseño que parte de la composición de acero al carbono y manganeso común, en el que se aprovecha al máximo la ley de la influencia de los elementos de aleación tales como Si, Mn, entre otros, sobre el comportamiento de transformación del material y la estructura final del material se controla finamente por medio de una tecnología optimizada de división por temple, para así lograr unas propiedades superiores de súper alta resistencia integrada y alta plasticidad, y obtener productos de chapa de acero de súper alta resistencia que tienen excelentes propiedades de rendimiento a bajo coste.
En particular, la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia laminada en frío de acuerdo con la presente invención consiste en los siguientes componentes, en porcentajes en peso: C: 0,18-0,22%, Si: 1,4-1,8%, Mn: 1,8-2,3%, P<0,015%, S<0,012%, Al: 0,03-0,06%, N<0,008%, y el resto Fe e impurezas inevitables. La chapa de acero tiene una estructura a temperatura ambiente de un 10%-30% de ferrita + un 60-80% de martensita + un 5-15% de austenita residual; un límite de elasticidad de 600-900MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150MPa, y un alargamiento de un 17-25%.
Preferiblemente, en la composición de la chapa de acero, P<0,012%, S<0,008%, basado en el porcentaje en peso.
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En el diseño de la composición química del acero de acuerdo con la invención:
C: Es el elemento de refuerzo más básico en el acero, también un elemento estabilizador para austenita. Un contenido relativamente alto de C en austenita es ventajoso para aumentar la fracción de austenita residual y mejorar las propiedades del material. Sin embargo, un exceso de C puede exasperar la soldabilidad de los productos de acero. Por lo tanto, es necesario controlar el contenido de C en un rango adecuado.
Si: es un elemento que inhibe la formación de carburos. Debido a su extremadamente pobre solubilidad en carburos, puede inhibir o retardar eficazmente la formación de carburos, lo cual, en el proceso de división, facilita la formación de austenita rica en carbono que queda retenida como austenita residual a temperatura ambiente. Sin embargo, un exceso de Si degradará la plasticidad a alta temperatura del material y aumentará la aparición de defectos en el proceso de fundición, moldeo continuo y laminado en caliente. Por lo tanto, también es necesario controlar el contenido de Si en un rango adecuado.
Mn: es un elemento estabilizador para la austenita. La presencia de Mn puede reducir la temperatura de transformación de la martensita Ms y, de este modo, aumentar el contenido de austenita residual. Además, el Mn es un elemento de refuerzo para la solución sólida y favorece la mejora de la resistencia de la chapa de acero. Sin embargo, un exceso de Mn puede conducir a una templabilidad excesivamente elevada de la chapa de acero e ir contra el control fino sobre la estructura del material.
P: Tiene una función similar al Si. Principalmente actúa para reforzar la solución sólida, inhibir la formación de carburos y mejorar la estabilidad de la austenita residual. La adición de P puede deteriorar significativamente la soldabilidad y aumentar la fragilidad del material. En la presente invención, P, que se considera como un elemento de impureza, se controla a un nivel minimizado.
S: Como elemento de impureza, su contenido se controla a un nivel lo más bajo posible.
Al: Tiene una función similar al Si. Principalmente actúa para reforzar la solución sólida, inhibir la formación de carburos y mejorar la estabilidad de la austenita residual. Sin embargo, el efecto de refuerzo del Al es más débil que el del Si.
N: No es un elemento que requiera un control especial. El N se controla a un nivel minimizado durante la fundición para disminuir su indeseable impacto en el control sobre inclusiones.
Se presenta un procedimiento para fabricar una chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, laminada en frío, que comprende:
1) fundición, moldeo
la composición anterior se funde y se moldea cuela en una chapa en bruto;
2) la chapa en bruto se calienta a 1170-1230 °C y se mantiene;
3) laminado en caliente
la temperatura de laminado final es de 880 ± 30 °C, y la temperatura de bobinado es de 550-650 °C;
4) lavado ácido, laminado en frío
el índice de reducción del laminado en frío es de un 40-60%, y se forma una banda de acero;
5) recocido
el índice de reducción del laminado en frío es de un 40-60%. La banda de acero es recocida a 860-920 °C, y se enfría lentamente a 690-750 °C a una velocidad de enfriamiento de 3-10 °C/s, de modo que se genera una cierta proporción de ferrita en el material. Después, se enfría rápidamente a 240-320 °C a una velocidad de enfriamiento >50 °C/s, de modo que la austenita se transforma parcialmente en martensita. Después, es recalentada a 360-460 °C y se mantiene durante 100-500s. Finalmente, se enfría a temperatura ambiente;
al final, se obtiene una chapa de acero de súper alta resistencia laminada en frío que tiene un límite de elasticidad de 600-900 MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150 MPa, un alargamiento de un 17-25%, una conformabilidad superior y una baja resiliencia.
Preferiblemente, la chapa en bruto se calienta a 1170-1200 °C en la etapa 2).
Preferiblemente, la temperatura de bobinado para el laminado en caliente es de 550-600 °C en la etapa 3).
Preferiblemente, la temperatura de recocido es de 860-890 °C en la etapa 5).
Preferiblemente, el recocido se lleva a cabo en modo continuo y se controla por medio de calentamiento por irradiación
en una atmósfera reductora, donde el contenido de H en el horno es de un 10-15% en la etapa 5).
Preferiblemente, la banda de acero se enfría lentamente a 700-730 °C en la etapa 5).
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Preferiblemente, la banda de acero se enfría rápidamente a 280-320 °C en la etapa 5).
Preferiblemente, el enfriamiento rápido va seguido de un recalentamiento a 390-420 °C y se mantiene durante 180- 250s en la etapa 5).
Preferiblemente, el tiempo de espera para el recocido a 860-920 °C es de 80-120s en la etapa 5).
Preferiblemente, la velocidad de enfriamiento para enfriamiento rápido a 240-320 °C es 50-100 °C/s en la etapa 5).
Preferiblemente, la velocidad para recalentamiento a 360-460 °C después de enfriamiento rápido es de 5-10 °C/s en la etapa 5).
En la presente invención, se utiliza un horno de calentamiento a alta temperatura para laminado en caliente para mantener la temperatura con el fin de facilitar la disolución completa de los compuestos C y N, y el bobinado se realiza a una temperatura de bobinado inferior para obtener un precipitado fino.
Se utiliza un proceso convencional de lavado con ácido y laminado en frío. El proceso de recocido se lleva a cabo en modo continuo a una temperatura relativamente elevada de modo para que se forme una estructura de austenita homogeneizada y se favorezca la mejora de la resistencia del acero. Después, la banda de acero se enfría lentamente a 690-750 °C a una velocidad de enfriamiento de menos de 10 °C/s, para así obtener una cierta cantidad de ferrita que ayuda a aumentar la plasticidad del acero. Después, la banda de acero se enfría rápidamente a una temperatura entre Ms y Mf, de modo que la austenita se transforma parcialmente en martensita, lo que ayuda a aumentar la resistencia del acero. Posteriormente, la banda de acero se recalienta a 360-460 °C y se mantiene durante 100-300s, lo que resulta en una redistribución de carbono entre martensita y austenita, así como una formación de austenita rica en carbono que tiene una alta estabilidad, de modo que, en la estructura final, se obtiene una cierta cantidad de austenita residual que es ventajosa para la mejora de la capacidad de endurecimiento por deformación y la conformabilidad. La estructura final de la placa de acero está compuesta de ferrita + martensita + austenita residual. Debido al alto contenido de Si utilizado en el diseño, la martensita que ya se ha formado en el acero no experimenta substancialmente una descomposición en el proceso de división, de modo que se garantiza una adquisición final de la forma de estructura deseada.
Después del tratamiento anterior, el acero de la invención puede obtener un límite de elasticidad de 600-900 MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150 MPa y un alargamiento de un 17-25%.
Además, debido a la disminución del contenido de C en la martensita después de la división, se reduce la anelasticidad de la martensita durante la deformación en frío y, de este modo, se mejora notablemente la elasticidad del acero de la invención.
Comparación entre la presente invención y la técnica anterior:
La chapa de acero de alta resistencia, de recocido continuo, laminada en frío, y de plasticidad inducida por transformación descrita en la patente china CN201010291498.3 puede alcanzar un alargamiento de aproximadamente un 20% a un nivel de resistencia a la tracción de 1000 MPa, y tiene unas buenas propiedades globales. Sin embargo, al acero de esta invención se le añade una cantidad relativamente grande de elementos de aleación tales como Cu, Ni, Cr y similares, lo que aumenta en gran medida el coste del material, y restringe notablemente su aplicación en el campo del automóvil que tiene una demanda en costes extremadamente crítica.
La patente japonesa JP 2005-232493 describe una chapa de acero de alta resistencia y alta conformabilidad laminada en frío que tiene una composición simple y un bajo coste, pero la elongación del orden de un 14% todavía no puede satisfacer la demanda en conformabilidad del acero de alta resistencia para automóviles.
La patente americana US6210496 describe un acero de alta resistencia y alta conformabilidad laminado en frío que tiene una resistencia a la tracción relativamente baja y, por lo tanto, no puede satisfacer la demanda en las propiedades de rendimiento del acero de súper alta resistencia para automóviles. Además, se requiere la adición de una cierta cantidad de Cr, por lo que es inadecuado para su uso como acero para automóviles, que tiene una demanda en control de costes muy crítica.
Efectos beneficiosos de la presente invención:
Diseñando la composición adecuadamente de acuerdo con la presente invención, se produce una placa de acero de súper alta resistencia laminada en frío utilizando recocido continuo en unas condiciones de proceso de laminado en frío y laminado en caliente convencional, sin la adición de ningún elemento de aleación costoso. La resistencia puede
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aumentarse significativamente simplemente mediante una combinación de un contenido de Mn adecuadamente mayor y el proceso de recocido continuo particular, y la buena plasticidad aún se conserva. Mientras tanto, no se necesitan equipos de producción especiales y el coste de producción se mantiene bajo.
Después de la fundición, laminado en caliente, laminado en frío, recocido y templado laminado, el acero de la presente invención tiene buenas posibilidades de aplicación en piezas de la seguridad y la estructura de automóviles, y es particularmente adecuado para la fabricación de piezas de la estructura y piezas de la seguridad de vehículos que tienen formas complicadas y una alta demanda de conformabilidad, tales como barras de puertas laterales, barras de parachoques, pilares B, etc.
Descripción de Dibujos
La figura 1 muestra un pilar B realizado con el acero de la presente invención (grosor: 2,0 mm).
La figura 2 muestra la comparación de la resiliencia entre el acero de la presente invención y el acero comercial de doble fase a un nivel de 980 MPa (DP980) (grosor: 1,2 mm para ambos).
Descripción detallada
La invención se ilustrará adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos.
La Tabla 1 enumera las composiciones químicas de los ejemplos del acero de acuerdo con la presente invención. Tras la fundición, laminado en caliente, laminado en frío, recocido y templado laminado, se obtuvieron los productos. Los parámetros del proceso de recocido, así como las propiedades mecánicas de los productos se muestran en la Tabla 2. Tal como se indica en la Tabla 2, se ha obtenido una chapa de acero de súper alta resistencia laminada en frío de acuerdo con la presente invención que tiene un límite de elasticidad de 600-900MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150MPa, y un alargamiento de un 17-25% mediante una coordinación de procesos adecuada.
Tabla 1 ________________________________Unidad: % en peso
C Si Mn Cr Cu Ni P S Al N
Ej. 1
0,22 1,8 2,1 - - - 0,005 0,004 0,042 0,0032
Ej. 2*
0,15 2,0 1,5 - - - 0,010 0,012 0,030 0,0051
Ej. 3*
0,20 1,3 3,0 - - - 0,008 0,005 0,050 0,0068
Ej. 4*
0,18 1,6 2,7 - - - 0,007 0,007 0,060 0,0046
Ej. 5*
0,25 1,0 2,3 - - - 0,012 0,006 0,050 0,0077
Ej. 6
0,21 1,4 1,9 - - - 0,015 0,008 0,040 0,0039
Ej. Comp. 1
0,35 0,52 1,50 0,3 0,5 0,3 0,05 0,001 0,035 0,0020
Ej. Comp. 2
0,17 1,35 2,00 - - - 0,015 0,001 0,040 0,0025
Ej. Comp. 3
0,21 1,05 2,02 0,33 - - 0,041 - 0,051 -
* Ejemplo comparativo
7
Número de proceso Proceso de recocido Propiedades mecánicas
Temperatura de recocido °C
Tiempo de Espera s Velocidad de enfriamiento lento °C/s Temperatura inicial para enfriamiento rápido °C Velocidad de enfriamiento rápido °C /s Temperatura final para enfriamiento rápido °C Velocidad de recalentamiento °C/s Temperatura de recalentamiento °C Tiempo de espera para recalentar S YS (MPa) TS (MPa) TEL (%)
Ej. 1
i 880 80 4 700 60 320 5 460 180 680 996 21,8
ii
880 100 4 720 60 300 5 460 220 700 998 18,3
iii
880 110 6 720 80 300 5 390 260 750 1085 17,3
Ej. 2*
i 900 90 6 750 80 280 10 390 150 687 982 23,5
ii
900 100 6 730 80 240 10 360 240 667 986 22,0
iii
920 120 8 750 100 240 10 360 100 710 1016 18,1
Ej. 3*
i 860 120 8 710 50 290 8 430 280 822 1134 17,1
ii
860 100 8 690 50 290 8 430 230 780 1105 19,0
iii
860 90 10 690 70 300 8 460 250 715 1070 20,2
Ej. 4*
i 860 90 3 700 90 260 5 420 140 810 1098 20,1
ii
880 90 3 700 90 250 7 420 280 697 1057 21,6
iii
860 90 5 700 100 260 9 460 300 776 1106 20,9
Ej. 5*
i 890 80 5 730 60 270 6 400 190 756 1048 24,3
ii
880 100 5 740 70 280 8 380 220 805 1101 22,1
iii
890 120 7 730 80 310 10 410 210 877 1102 20,8
Ej. 6*
i 870 80 7 720 90 300 8 400 240 736 1029 20,3
ii
900 90 7 720 70 280 8 390 200 775 1055 19,1
iii
920 120 9 720 50 260 8 360 180 877 1102 17,8
Ej. comp. 1
830 - - - - 420 - 420 500 774 1011 21
Ej. comp. 2
900 - - 640 - 350 - - - 848 1010 14
Ej. comp. 3
800 - - 635 - 410 - 410 180 492 704 38
Ejemplo comparativo
El acero de la invención es particularmente adecuado para la fabricación de piezas de la estructura y piezas de la seguridad de vehículos que tienen formas complicadas y una gran demanda de conformabilidad, tales como barras de puertas laterales, barras de parachoques, pilares B, etc.
5 Volviendo a las figuras 1 y 2, la figura 1 muestra un pilar B realizado en el acero de la invención (grosor: 2,0 mm). Tal como se indica en la figura 1, el acero de la invención presenta una excelente conformabilidad.
La figura 2 muestra la comparación de la resiliencia entre el acero de la invención y acero comercial de doble fase a un nivel de 980 MPa (DP980) (grosor: 1,2 mm para ambos). Demuestra que la resiliencia del acero de la invención es 10 obviamente menor que la del DP980 bajo el mismo proceso de formación.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, que consiste en los siguientes componentes químicos, en base a porcentajes de peso:
    C: 0,18-0,22 % en peso
    Si: 1,4-1,8 % en peso
    Mn: 1,8-2,3 % en peso
    P< 0,015 % en peso
    S<0.012% en peso
    Al: 0,03-0,06 % en peso
    N< 0,008 % en peso
    el resto de Fe e impurezas inevitables;
    en la que la chapa de acero tiene una estructura a temperatura ambiente de un 10%-30% de ferrita + un 60-80% de martensita + un 5-15% de austenita residual; un límite de elasticidad de 600-900MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150MPa, y un alargamiento de un 17-25%.
  2. 2. Chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, en la composición de la chapa de acero, P< 0,012%, S< 0,008%, en base a porcentaje en peso.
  3. 3. Procedimiento para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende las siguientes etapas:
    1) fundición, moldeo
    la composición anterior se funde y se moldea cuela en una chapa en bruto;
    2) la chapa en bruto se calienta a 1170-1230 °C y se mantiene;
    3) laminado en caliente
    la temperatura de laminado final es de 880±30 °C, y la temperatura de bobinado es de 550-650 °C;
    4) lavado ácido, laminado en frío
    el índice de reducción del laminado en frío es de un 40-60%, y se forma una banda de acero;
    5) recocido continuo
    .. la banda de acero es recocida a 860-920 °C; se enfría lentamente a 690-750 °C a una velocidad de enfriamiento de 3-10 °C/s, de modo que se genera una cierta proporción de ferrita en el material; después, se enfría rápidamente a 240-320 °C a una velocidad de enfriamiento >50 °C/s, de modo que la austenita se transforma parcialmente en martensita; después, es recalentada a 360-460 °C, y se mantiene durante 100-500 s; finalmente, se enfría a temperatura ambiente; en el que, al final, se obtiene una chapa de acero de súper alta resistencia laminada en frío que tiene un límite de elasticidad de 600900 MPa, una resistencia a la tracción de 980-1150 MPa, un alargamiento de un 17-25%, una conformabilidad superior y una baja resiliencia.
  4. 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, en el que la chapa en bruto se calienta a 1170-1200 °C en la etapa 2).
  5. 5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, en el que la temperatura de bobinado para el laminado en caliente es de 550-600 °C en la etapa 3).
  6. 6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, en el que la temperatura de recocido es de 860-890 °C en la etapa 5).
  7. 7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3 o 6, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, en el que el recocido va seguido de enfriamiento lento a 700-730 °C en la etapa 5).
  8. 8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, en el que la banda de acero se enfría rápidamente a 280-320 °C en la etapa 5).
  9. 9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3 o 8, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, en el que el enfriamiento rápido va seguido de recalentamiento a 390-420 °C y se mantiene durante 100-300s en la etapa 5).
  10. 10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad y súper alta resistencia, en el que el tiempo de espera para el recocido a 860-920 °C es de 80-120 s.
  11. 11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad 5 y súper alta resistencia, en el que la velocidad de enfriamiento para el enfriamiento rápido a 240-320 °C es 50-100
    °C/s.
  12. 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, para la fabricación de la chapa de acero de alta conformabilidad
    y súper alta resistencia, en el que la velocidad para recalentar a 360-460 °C después de enfriamiento rápido es de 510 10 °C/s.
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