ES2711649T3 - Método de fabricación de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical, y cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical - Google Patents

Método de fabricación de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical, y cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical Download PDF

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    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite

Abstract

Un método de fabricación de un cuerpo estampado en caliente, comprendiendo el método: laminar en caliente una plancha que contiene unos componentes químicos que constan de, en % en masa, 0,18 % a 0,35 % de C, 1,0 % a 3,0 % de Mn, 0,01 % a 1,0 % de Si, 0,001 % a 0,02 % de P, 0,0005 % a 0,01 % de S, 0,001 % a 0,01 % de N, 0,01 % a 1,0 % de Al, 0,005 % a 0,2 % de Ti, 0,0002 % a 0,005 % de B, y 0,002 % a 2,0 % de Cr, y opcionalmente uno o más de entre 0,002 % a 2,0 % de Mo, 0,002 % a 2,0 % de Nb, 0,002 % a 2,0 % de V, 0,002 % a 2,0 % de Ni, 0,002 % a 2,0 % de Cu, 0,002 % a 2,0 % de Sn, 0,0005 % a 0,0050 % de Ca, 0,0005 % a 0,0050 % de Mg, y 0,0005 % a 0,0050 % de REM, y el resto de Fe e impurezas inevitables, al objeto de obtener una lámina de acero laminada en caliente; enrollar la lámina de acero laminada en caliente que se somete a la laminación en caliente; laminar en frío la lámina de acero laminada en caliente enrollada para obtener una lámina de acero laminada en frío; recocer continuamente la lámina de acero laminada en frío que se somete a la laminación en frío para obtener una lámina de acero para estampación en caliente; y realizar la estampación en caliente calentando la lámina de acero para estampación en caliente que se recuece continuamente de manera que la temperatura de calentamiento más elevada sea igual o superior a Ac3º C, y conformar una pared vertical, en el que el recocido continuo incluye: calentar la lámina de acero laminada en frío hasta un intervalo de temperatura igual o superior a Ac1º C e inferior a Ac3º C; enfriar la lámina de acero laminada en frío calentada desde la temperatura de calentamiento más elevada hasta 660º C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10º C/s; y mantener la lámina de acero laminada en frío enfriada en un intervalo de temperatura de 550º C a 660º C durante un periodo de tiempo de un minuto a 10 minutos.

Description

DESCRIPCION
Metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical, y cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical y a un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical.
Se reivindica la prioridad de la solicitud de patente japonesa n° 2010-237249, presentada el 22 de octubre de 2010. Antecedentes de la tecnica
Al objeto de conseguir componentes de elevada resistencia del nivel de 1.180 MPa o mas que se utilizan para componentes de automoviles o similares con una precision dimensional excelente, en los ultimos anos se ha desarrollado una tecnologla (a la que se hace referencia de aqul en adelante como de conformacion por estampacion en caliente) para la obtencion de una elevada resistencia en un producto conformado, por medio del calentamiento de una lamina de acero hasta un intervalo de austenita, la realizacion del embutido en un estado ablandado y de elevada ductilidad, y por medio de un rapido enfriamiento (reduccion por enfriamiento) en una matriz de prensa al objeto de realizar la transformacion martensltica.
En general, una lamina de acero utilizada para la estampacion en caliente contiene una gran cantidad de componente de C para asegurar la resistencia del producto despues de la estampacion en caliente y contiene elementos de estabilizacion de la austenita como Mn y B para asegurar la templabilidad al enfriar en una matriz. Sin embargo, aunque la resistencia y la templabilidad son propiedades necesarias para un producto estampado en caliente, cuando se fabrica la lamina de acero que es el material del mismo, estas propiedades son desventajosas, en muchos casos. Como desventaja representativa, con un material que tiene dicha elevada templabilidad, una lamina laminada en caliente despues de una etapa de laminacion en caliente tiende a tener una microestructura desigual en ubicaciones de la bobina laminada en caliente. En consecuencia, como medio para la resolution de la irregularidad de la microestructura generada en la etapa de laminacion en caliente, se puede considerar la realizacion de un atemperado mediante una etapa de recocido por lotes despues de una etapa de laminacion en caliente o de una etapa de laminacion en frlo, sin embargo, la etapa de recocido por lotes lleva por lo general 3 o 4 dlas y, por lo tanto, no es preferible desde el punto de vista de la productividad. En los ultimos anos, en un acero normal que no sea un material para enfriamiento utilizado con fines especiales, desde el punto de vista de la productividad, se ha generalizado la realizacion de un tratamiento termico por medio de una etapa de recocido continuo, distinta de la etapa de recocido por lotes.
Sin embargo, en el caso de la etapa de recocido continuo, dado que el tiempo de recocido es corto, es diflcil conseguir la esferoidizacion del carburo al objeto de obtener la suavidad y la uniformidad de la lamina de acero por medio de un tratamiento termico de larga duration tal como un tratamiento por lotes. La esferoidizacion del carburo es un tratamiento para la obtencion de la suavidad y la uniformidad de la lamina de acero por medio de su mantenimiento cerca de un punto de transformacion Ac1 durante aproximadamente varias decenas de horas. Por otro lado, en el caso de un tratamiento termico de corta duracion, tal como la etapa de recocido continuo, es diflcil asegurar el tiempo de recocido necesario para la esferoidizacion. Es decir, en una instalacion de recocido continuo, alrededor de los 10 minutos es el llmite superior para el tiempo de mantenimiento a una temperatura proxima al Ac1 , debido a una restriction en la longitud de la instalacion. En tan poco tiempo, dado que el carburo se enfrla antes de ser sometido a la esferoidizacion, la lamina de acero tiene una microestructura desigual en un estado endurecido. Dicha variation parcial de la microestructura se convierte en un motivo de la variation de la dureza de un material de estampacion en caliente, y como resultado, tal y como se muestra en la figura 1, se genera la variacion de la resistencia del material antes del calentamiento en una etapa de estampacion en caliente en muchos casos.
En la actualidad, en una conformacion de estampacion en caliente ampliamente utilizada, es general la realizacion del enfriamiento al mismo tiempo que el trabajo de prensado despues de calentar una lamina de acero que es el material por medio de calentamiento en horno, y al calentar en un horno de calentamiento de manera uniforme hasta una temperatura de una sola fase austenltica es posible dar solution a la variacion de la resistencia del material descrita con anterioridad. Sin embargo, un metodo de calentamiento de un material de estampacion en caliente por medio de calentamiento en horno tiene una pobre productividad dado que el calentamiento lleva mucho tiempo. Por consiguiente, se describe una tecnologla de mejora de la productividad del material de estampacion en caliente mediante un metodo de calentamiento de corta duracion por medio de un metodo de calentamiento electrico. Al utilizar el metodo de calentamiento electrico, es posible controlar la distribution de temperatura de un material laminar en un estado conductor, por medio de la modification de la densidad de corriente que circula en el propio material laminar (por ejemplo, documento de patente 1).
Ademas, al objeto de resolver la variacion de la dureza, cuando se calienta a una temperatura igual o superior a Ac3 a fin de estar en una fase unica de austenita en una etapa de recocido, se genera una fase endurecida, tal como martensita o bainita, en una etapa final de la etapa de recocido debido a la elevada templabilidad por efecto del Mn o el B descritos con anterioridad, y la dureza del material aumenta de forma significativa. En tanto que material de estampacion en caliente, esto no solo se convierte en un motivo para la abrasion de la matriz en una pieza en bruto antes de la estampacion, sino que tambien reduce de forma significativa la capacidad de conformation o la capacidad de fijacion de la forma de un cuerpo conformado. Por consiguiente, si se considera no solo la dureza deseada despues del enfriamiento de la estampacion en caliente, la capacidad de conformacion o la capacidad de fijacion de la forma de un cuerpo conformado, un material preferible antes de la estampacion en caliente es un material que es suave y que tiene una variation pequena de la dureza, y un material que tiene una cantidad de C y templabilidad al objeto de conseguir la dureza deseada despues del enfriamiento de la estampacion en caliente. No obstante, si se considera el coste de fabrication como una prioridad y se supone que la fabrication de la lamina de acero se realiza en una instalacion de recocido continuo, es diflcil llevar a cabo el control descrito con anterioridad mediante la tecnologla de recocido de la tecnica relacionada.
Ademas, en el caso de fabricar un cuerpo conformado que tiene una pared vertical por estampacion en caliente, cuando se enfrla en una matriz, la velocidad de enfriamiento en una pared vertical en la que se genera con facilidad una separation con respecto a la matriz es menor que en una parte adherida a la matriz. Por consiguiente, dado que la variacion de la dureza generada al enfriar se anade con respecto a la variacion de la dureza de la lamina de acero antes del calentamiento en una etapa de estampacion en caliente, existe el problema de que se genera una variacion de la dureza significativa en el cuerpo conformado que tiene la pared vertical.
Lista de citation
Documento de patente
[Documento de patente 1] Solicitud de patente japonesa sin examinar, primera publication n° 2009-274122. El documento de patente de Japon JP 2008-308732 A trata de una placa de acero para endurecimiento, una placa de acero endurecida y metodos de fabricacion.
Documentos no patente
[Documento no patente 1] “Iron and Steel materials”, The Japan Institute of Metals, Maruzen Publishing Co., Ltd. p.21.
[Documento no patente 2] Steel Standardization Group, “A review of the Steel Standardization Group's Method for the Determination of Critical Points of Steel”, Metal Progress, Vol. 49, 1946, p. 1169.
[Documento no patente 3] “Yakiiresei (Hardening of steels) - Motomekata to katsuyou (How to obtain and its use) --,” (autor: Owaku Shigeo, editor: Nikkan Kogyo Shimbun.
Compendio de la Invention
Problema tecnico
Un objeto de la presente invencion es resolver los problemas mencionados con anterioridad y proporcionar un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical y un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical que puede eliminar la variacion de la dureza de un cuerpo conformado incluso en el caso de fabricar un cuerpo conformado que tiene una pared vertical a partir de una lamina de acero para estampacion en caliente.
Solucion al problema
Un esquema de la presente invencion hecha para la resolution de los problemas mencionados con anterioridad es el siguiente.
(1) Segun un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que incluye las etapas de:
laminar en caliente una plancha que contiene unos componentes qulmicos que incluyen, en % en masa, 0,18 % a 0,35 % de C, 1,0 % a 3,0 % de Mn, 0,01 % a 1,0 % de Si, 0,001 % a 0,02 % de P, 0,0005 % a 0,01 % de S, 0,001 % a 0,01 % de N, 0,01 % a 1,0 % de Al, 0,005 % a 0,2 % de Ti, 0,0002 % a 0,005 % de B, y 0,002 % a 2,0 % de Cr, y el resto de Fe e impurezas inevitables, al objeto de obtener una lamina de acero laminada en caliente;
enrollar la lamina de acero laminada en caliente que se somete a la lamination en caliente; laminar en frlo la lamina de acero laminada en caliente enrollada para obtener una lamina de acero laminada en frlo;
recocer continuamente la lamina de acero laminada en frlo que se somete a la laminacion en frlo para obtener una lamina de acero para estampacion en caliente; y
realizar la estampacion en caliente calentando la lamina de acero para estampacion en caliente que se recuece continuamente de manera que la temperatura de calentamiento mas elevada sea igual o superior a Ac3° C, y conformar una pared vertical,
en el que el recocido continuo incluye las etapas de:
calentar la lamina de acero laminada en frlo hasta un intervalo de temperatura igual o superior a Aci° C e inferior a Ac3° C;
enfriar la lamina de acero laminada en frlo calentada desde la temperatura de calentamiento mas elevada hasta 660° C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s; y mantener la lamina de acero laminada en frlo enfriada en un intervalo de temperatura de 550° C a 660° C durante un periodo de tiempo de un minuto a 10 minutos.
(2) En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun (1), los componentes qulmicos pueden incluir ademas uno o mas de entre 0,002 % a 2,0 % de Mo, 0,002 % a 2,0 % de Nb, 0,002 % a 2,0 % de V, 0,002 % a 2,0 % de Ni, 0,002 % a 2,0 % de Cu, 0,002 % a 2,0 % de Sn, 0,0005 % a 0,0050 % de Ca, 0,0005 % a 0,0050 % de Mg, y 0,0005 % a 0,0050 % de REM.
(3) En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun (1), despues de la etapa de recocido continuo se puede realizar cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia.
(4) En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun (2), despues de la etapa de recocido continuo se puede realizar cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia.
(5) Segun un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que incluye las etapas de:
laminar en caliente una plancha que contiene unos componentes qulmicos que incluyen, en % en masa, 0,18 % a 0,35 % de C, 1,0 % a 3,0 % de Mn, 0,005 % a 1,0 % de Si, 0,001 % a 0,02 % de P, 0,001 % a 0,01 % de S, 0,001 % a 0,01 % de N, 0,01 % a 1,0 % de Al, 0,005 % a 0,2 % de Ti, 0,0002 % a 0,005 % de B, y 0,002 % a 2,0 % de Cr, y el resto de Fe e impurezas inevitables, al objeto de obtener una lamina de acero laminada en caliente;
enrollar la lamina de acero laminada en caliente que se somete a la laminacion en caliente; laminar en frlo la lamina de acero laminada en caliente enrollada para obtener una lamina de acero laminada en frlo;
recocer continuamente la lamina de acero laminada en frlo que se somete a la laminacion en frlo para obtener una lamina de acero para estampacion en caliente; y
realizar la estampacion en caliente calentando la lamina de acero para estampacion en caliente que se recuece continuamente de manera que la temperatura de calentamiento mas elevada sea igual o superior a Ac3° C, y conformar una pared vertical,
en el que, en la laminacion en caliente, en la laminacion en caliente de acabado configurada con una maquina con 5 o mas soportes de rodillos consecutivos, la laminacion se lleva a cabo mediante la fijacion de una temperatura de laminacion en caliente de acabado FT en un laminador final Fi en un intervalo de temperatura de (Ac3 - 60)° C a (Ac3 + 80)° C, mediante la fijacion de un tiempo desde el inicio de la laminacion en un laminador Fi - 3 , que es una maquina anterior al laminador final Fi, hasta el final de la laminacion en el laminador final Fi para que sea igual o superior a 2,5 segundos, y por medio de la fijacion de una temperatura de laminacion en caliente Fi - 3T en el laminador Fi - 3 para que sea igual o inferior a FT 100° C, y despues de llevar a cabo el mantenimiento en un intervalo de temperatura de 600° C a Ar3° C durante un periodo de tiempo de 3 segundos a 40 segundos, se realiza el enrollamiento,
el recocido continuo incluye las etapas de:
calentar la lamina de acero laminada en frlo hasta un intervalo de temperatura igual o superior a (Ac1 - 40)° C e inferior a Ac3° C;
enfriar la lamina de acero laminada en frlo calentada desde la temperatura de calentamiento mas elevada hasta 660° C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s; y mantener la lamina de acero laminada en frlo enfriada en un intervalo de temperatura de 450° C a 660° C durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos.
(6) En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun (5), los componentes qulmicos pueden incluir ademas uno o mas de entre 0,002 % a 2,0 % de Mo, 0,002 % a 2,0 % de Nb, 0,002 % a 2,0 % de V, 0,002 % a 2,0 % de Ni, 0,002 % a 2,0 % de Cu, 0,002 % a 2,0 % de Sn, 0,0005 % a 0,0050 % de Ca, 0,0005 % a 0,0050 % de Mg, y 0,0005 % a 0,0050 % de REM.
(7) En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun (5), despues de la etapa de recocido continuo se puede realizar cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia.
(8) En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun (6), despues de la etapa de recocido continuo se puede realizar cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia.
(9) Segun un tercer aspecto de la presente invencion, se proporciona un cuerpo estampado en caliente que esta conformado por medio de la utilizacion del metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun cualquiera de (1) a (8),
en el que, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es igual o inferior a 650° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 100, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es de 650° C a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 60, y cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es igual o superior a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 40.
Efectos ventajosos de la Invencion
De acuerdo a los metodos segun (1) a (8) descritos con anterioridad, dado que se utiliza una lamina de acero en la que las propiedades flsicas despues del recocido son uniformes y suaves, incluso cuando se fabrica un cuerpo conformado que tiene una pared vertical de dicha lamina de acero por medio de estampacion en caliente, es posible estabilizar la dureza del cuerpo estampado en caliente.
Ademas, al realizar un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado o un proceso de galvanoplastia, despues de la etapa de recocido continuo, es ventajoso dado que es posible evitar la generation de incrustaciones en una superficie elevando la temperatura en una atmosfera sin oxidation para evitar la generacion de incrustaciones cuando la elevation de la temperatura de la estampacion en caliente no es necesaria, o cuando es innecesario un proceso de desincrustacion despues de la estampacion en caliente, y ademas, se manifiesta una prevention de la oxidacion del cuerpo estampado en caliente.
Ademas, por medio del empleo de tales metodos, es posible obtener un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical en la que, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es igual o inferior a 650° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 100, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es de 650° C a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 60, y cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es igual o superior a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 40.
Breve description de los dibujos
La figura 1 es una vista que muestra la variacion de la dureza de una lamina de acero para estampacion en caliente despues del recocido continuo de la tecnica relacionada.
La figura 2 es una vista que muestra un modelo de historia de temperatura en una etapa de recocido continuo de la presente invencion.
La figura 3A es una vista que muestra la variacion de la dureza de una lamina de acero para estampacion en caliente despues de un recocido continuo en el que se fija la temperatura de enrollamiento a 680° C.
La figura 3B es una vista que muestra la variacion de la dureza de una lamina de acero para estampacion en caliente despues de un recocido continuo en el que se fija la temperatura de enrollamiento a 750° C.
La figura 3C es una vista que muestra la variacion de la dureza de una lamina de acero para estampacion en caliente despues de un recocido continuo en el que se fija la temperatura de enrollamiento a 500° C.
La figura 4 es una vista que muestra una forma de un producto estampado en caliente a modo de ejemplo de la presente invencion.
La figura 5 es una vista que muestra la variacion de la templabilidad al realizar una estampacion en caliente en funcion de los valores de Cre/CrM y Mne/MnM en la presente invencion.
La figura 6A es un resultado de perlita segmentada observada por un microscopio SEM 2000x.
La figura 6B es un resultado de perlita segmentada observada por un microscopio SEM 5000x.
La figura 7A es un resultado de perlita no segmentada observada por un microscopio SEM 2000x.
La figura 7B es un resultado de perlita no segmentada observada por un microscopio SEM 5000x.
Descripcion de las realizaciones
De aqul en adelante se describiran realizaciones preferidas de la invencion.
En primer lugar, se describira un metodo para el calculo de Ac3 que es importante en relation con la presente invencion. En la presente invencion, dado que es importante obtener un valor preciso de Ac3, se desea medir experimentalmente el valor, en lugar de calcularlo a partir de una ecuacion de calculo. Ademas, tambien es posible medir Ac1 a partir de la misma prueba. A modo de ejemplo de un metodo de medicion, tal y como se describe en los documentos no patente 1 y 2, es general un metodo de medicion a partir del cambio de longitud de una lamina de metal cuando se calienta y se enfrla. En el periodo de calentamiento, una temperatura a la que empieza a aparecer la austenita es Ac1 , y una temperatura a la que aparece austenita de una sola fase es Ac3 , y es posible leer cada temperatura a partir del cambio de la expansion. En el caso de medicion de modo experimental, es general la utilizacion de un metodo de calentamiento de una lamina de acero despues de la lamination en frlo a una velocidad de calentamiento en el que en realidad se calienta en una etapa de recocido continuo, y se mide Ac3 a partir de una curva de expansion. La velocidad de calentamiento en la presente memoria es una velocidad de calentamiento medio en un intervalo de temperatura de “500° C a 650° C”, que es una temperatura igual o menor que Ac-i, y el calentamiento se lleva a cabo a una velocidad constante utilizando la velocidad de calentamiento.
En la presente invencion, se utiliza un resultado medido cuando se fija una velocidad de subida de temperatura de 5° C/s.
Por otro lado, la temperatura a la que comienza una transformacion de una austenita de una sola fase a una fase de transformacion de temperatura baja, tal como ferrita o bainita, se denomina Ar3 , no obstante, con respecto a la transformacion en una etapa de laminacion en caliente, Ar3 cambia de acuerdo a las condiciones de la laminacion en caliente o de acuerdo a una velocidad de enfriamiento tras la laminacion. En consecuencia, Ar3 se ha calculado de acuerdo a un modelo de calculo descrito en ISIJ International, vol. 32 (1.992), No. 3, y se ha determinado un tiempo de mantenimiento de Ar3 a 600 °C por correlacion con una temperatura real.
A continuacion, se describira una lamina de acero para estampacion en caliente segun la presente invencion que se utiliza en un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical.
(Indice de enfriamiento de la lamina de acero para estampacion en caliente)
Dado que para un material de estampacion en caliente se tiene por objetivo la obtencion de una dureza elevada despues del enfriamiento, el material de estampacion en caliente esta disenado en general al objeto de tener un componente de carbono elevado y un componente que tenga una templabilidad elevada. En la presente memoria la “templabilidad elevada” hace referencia a que un valor de Dlinch, que es un Indice de enfriamiento, es igual o mayor que 3. Es posible calcular el valor de Dlinch a partir de ASTM A255-67. En el documento no patente 3 se describe un metodo de calculo detallado. Se han propuesto varios metodos de calculo del valor de Dlinch, en relacion a una ecuacion de fB para el calculo que utiliza un metodo aditivo y que calcula un efecto de B, es posible utilizar una ecuacion de fB = 1 2,7 (0,85 - wt% C) descrita en el documento no patente 3. Ademas, es necesario especificar el numero de tamano de grano de la austenita segun una cantidad anadida de C, no obstante, en la practica, dado que el numero de tamano de grano de la austenita cambia en funcion de las condiciones de la laminacion en caliente, el calculo se puede llevar a cabo aceptando como estandar un tamano de grano de numero 6.
El valor de Dlinch es un Indice que muestra la templabilidad, y no siempre esta relacionado con la dureza de una lamina de acero. Es decir, la dureza de la martensita esta determinada por las cantidades de C y de otros elementos de solucion solida. En consecuencia, los problemas de esta especificacion no se producen en todos los materiales de acero que tienen una gran cantidad anadida de C. Incluso en un caso en el que se incluya una gran cantidad de C, la transformacion de fase de una lamina de acero se produce con relativa rapidez siempre que el valor de DIinch sea un valor bajo, y por lo tanto, la transformacion de fase se haya casi completado antes del enrollamiento en el enfriamiento en ROT. Ademas, tambien en una etapa de recocido, dado que la transformacion de ferrita continua facilmente enfriandose desde una temperatura de calentamiento mas alta, es facil fabricar un material de estampacion en caliente ductil. Por otro lado, los problemas de esta especificacion se muestran claramente en un material de acero que tiene un alto valor de DIinch y una gran cantidad anadida de C. En consecuencia, se consiguen los efectos significativos de la presente invencion en el caso en el que un material de acero contiene de 0,18 % a 0,35 % de C y en el que el valor de DIinch es igual o mayor que 3. Por otro lado, cuando el valor de DIinch es extremadamente alto, dado que la transformacion de ferrita no prosigue en el recocido continuo, es preferible un valor de aproximadamente 10 como un llmite superior del valor de DIinch.
(Componentes qulmicos de la lamina de acero para estampacion en caliente)
En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical segun la presente invencion, se utiliza una lamina de acero para estampacion en caliente fabricada a partir de una pieza de acero que incluye unos componentes qulmicos que incluyen C, Mn, Si, P, S, N, Al, Ti, B y Cr y el resto de Fe e impurezas inevitables. Ademas, como elementos opcionales, pueden estar contenidos uno o mas elementos de entre Mo, Nb, V, Ni, Cu, Sn, Ca, Mg y REM. En lo sucesivo, se describira un intervalo preferido de contenido de cada elemento. El % que indica el contenido hace referencia al % en masa. En la lamina de acero para estampacion en caliente, pueden estar contenidas impurezas inevitables distintas de los elementos descritos con anterioridad, siempre que el contenido de las mismas sea de un grado tal que no afecte significativamente a los efectos de la presente invencion, no obstante, es preferible una cantidad tan pequena como sea posible de las mismas.
(C: 0,18 % a 0,35 %)
Cuando el contenido de C es de menos del 0,18 %, la templabilidad despues de la estampacion en caliente se hace baja, y el aumento de la dureza de un componente se reduce. Por otro lado, cuando el contenido de C supera el 0,35 %, la conformabilidad del cuerpo formado se reduce de forma significativa.
En consecuencia, un valor llmite inferior de C es del 0,18 %, preferiblemente del 0,20 %, y mas preferiblemente del 0,22 %. Un valor llmite superior de C es del 0,35 %, preferiblemente del 0,33 %, y mas preferiblemente del 0,30 %. (Mn: 1,0 % a 3,0 %)
Cuando el contenido de Mn es de menos del 1,0 %, es diflcil asegurar la templabilidad en el momento de la estampacion en caliente. Por otro lado, cuando el contenido de Mn supera el 3,0 %, tiene lugar facilmente la segregacion de Mn y el agrietamiento se produce con facilidad en el momento de la estampacion en caliente.
En consecuencia, un valor llmite inferior de Mn es del 1,0 %, preferiblemente del 1,2 %, y mas preferiblemente del 1,5 %. Un valor llmite superior de Mn es del 3,0 %, preferiblemente del 2,8 %, y mas preferiblemente del 2,5 %. (Si: 0,01 % a 1,0 %)
El Si tiene el efecto de mejorar ligeramente la templabilidad, no obstante, el efecto es ligero. Al tener el Si un valor elevado de endurecimiento en solucion solida en comparacion con otros elementos que estan contenidos, es posible reducir la cantidad de C para la obtencion de la dureza deseada despues del enfriamiento. Por consiguiente, es posible contribuir a la mejora de la soldabilidad, la cual es una desventaja del acero que tiene una gran cantidad de C. En consecuencia, el efecto del mismo es grande cuando la cantidad anadida es grande, no obstante, cuando la cantidad anadida del mismo excede el 0,1 %, debido a la generacion de oxidos en la superficie de la lamina de acero, el recubrimiento de conversion qulmica para conferir resistencia a la corrosion se degrada de forma significativa, o se afecta a la humectacion de la galvanizacion. Ademas, no se proporciona en particular un llmite inferior para el mismo, no obstante, aproximadamente el 0,01 %, que es una cantidad de Si utilizada en un nivel de desoxidacion normal, es un llmite inferior practico.
En consecuencia, el valor llmite inferior de Si es del 0.01 %. El valor llmite superior de Si es del 1,0 %, y preferiblemente del 0,8 %.
(P: 0,001 % a 0,02 %)
El P es un elemento que tiene una elevada propiedad de endurecimiento en solucion solida, sin embargo, cuando el contenido del mismo excede el 0,02 %, el recubrimiento de conversion qulmica se degrada de la misma manera que en el caso del Si. Ademas, no se proporciona en particular un llmite inferior para el mismo, sin embargo, es diflcil tener un contenido de menos del 0,001 %, ya que el coste se eleva de forma significativa.
(S: 0,0005 % a 0,01 %)
Dado que el S genera inclusiones tales como el MnS, que degrada la tenacidad o la maleabilidad, se desea que la cantidad anadida del mismo sea pequena. Por consiguiente, la cantidad del mismo es preferiblemente igual o menor que el 0,01 %. Ademas, no se proporciona en particular un llmite inferior del mismo, sin embargo, es diflcil tener un contenido de menos del 0,0005 %, ya que el coste se eleva de forma significativa.
(N: 0,001 % a 0,01 %)
Dado que el N hace disminuir el efecto de mejora de la templabilidad cuando se realiza la adicion de B, es preferible tener una cantidad anadida extremadamente pequena. Desde este punto de vista, el llmite superior del mismo se establece como el 0,01 %. Ademas, no se proporciona en particular el llmite inferior, sin embargo, es diflcil tener un contenido de menos del 0,001 %, ya que el coste se eleva de forma significativa.
(Al: 0,01 % a 1,0 %)
Dado que el Al tiene la propiedad de endurecimiento en solucion solida de la misma forma que el Si, se puede anadir al objeto de reducir la cantidad anadida de C. Dado que el Al degrada el recubrimiento de conversion qulmica o la humectabilidad de la galvanizacion de la misma forma que el Si, el llmite superior del mismo es del 1,0 %, y no se proporciona en particular el llmite inferior, no obstante, el 0,01 %, que es la cantidad de Al mezclado en el nivel de desoxidacion, es un llmite inferior practico.
(Ti: 0,005 % a 0,2 %)
El Ti es ventajoso para la eliminacion de la toxicidad del N, el cual hace disminuir el efecto de la adicion de B. Es decir, cuando el contenido de N es grande, el B se une con el N y se forma BN. Dado que el efecto de mejorar la templabilidad de B se muestra en el momento en el que se esta en un estado de solucion solida de B, aunque B se anada en un estado de gran cantidad de N, no se obtendra el efecto de mejorar la templabilidad. En consecuencia, por medio de la adicion de Ti, es posible fijar el N como TiN y que el B permanezca en un estado de solucion solida. En general, la cantidad de Ti necesaria para la obtencion de este efecto se puede conseguir por medio de la adicion de la cantidad que sea aproximadamente cuatro veces la cantidad de N a partir del ratio de pesos atomicos. En consecuencia, cuando se considera el contenido de N que inevitablemente se mezcla, es necesario un contenido igual o superior al 0,005 %, que es el llmite inferior. Ademas, el Ti se une con el C y se forma TiC. Dado que se puede obtener un efecto de mejora de una propiedad de fractura retardada tras la estampacion en caliente, en el que se mejora de forma activa la propiedad de fractura retardada, es preferible anadir una cantidad igual o superior al 0.05 % de Ti. Sin embargo, si la cantidad anadida supera el 0,2 %, se forma un TiC grueso en un llmite de grano de austenita o similar, y se generan grietas en la laminacion en caliente, de manera que se establece el 0,2 % como llmite superior.
(B: 0,0002 % a 0,005 %)
El B es uno de los elementos mas eficaces como elemento de mejora de la templabilidad de bajo coste. Tal y como se ha descrito con anterioridad, cuando se anade B, ya que es necesario estar en un estado de solucion solida, es necesario anadir Ti, si es necesario. Ademas, dado que el efecto del mismo no se obtiene cuando la cantidad del mismo es de menos del 0,0002 %, se establece el 0,0002 % como llmite inferior. Por otro lado, dado que el efecto del mismo se satura cuando la cantidad del mismo supera el 0,005 %, es preferible establecer el 0,005 % como llmite superior.
(Cr: 0,002 % a 2,0 %)
El Cr mejora la templabilidad y la tenacidad con un contenido igual o superior al 0,002 %. La mejora de la tenacidad se obtiene por medio de un efecto de mejora de la propiedad de fractura retardada mediante la formacion de carburo en aleacion o por medio de un efecto de afinamiento de grano del tamano de grano de la austenita. Por otro lado, cuando el contenido de Cr supera el 2,0 %, los efectos del mismo se saturan.
(Mo: 0,002 % a 2,0 %)
(Nb: 0,002 % a 2,0 %)
(V: 0,002 % a 2,0 %)
El Mo, el Nb y el V mejoran la templabilidad y la tenacidad con un contenido igual o superior al 0,002 %, respectivamente. El efecto de mejora de la tenacidad se puede obtener por medio de la mejora de la propiedad de fractura retardada mediante la formacion de carburo en aleacion, o mediante afinamiento de grano del tamano de grano de la austenita. Por otro lado, cuando el contenido de cada elemento supera el 2,0 %, los efectos de los mismos se saturan. Por consiguiente, las cantidades contenidas de Mo, Nb y V pueden estar en un intervalo del 0,002 % al 2,0 %, respectivamente.
(Ni: 0,002 % a 2,0 %)
(Cu: 0,002 % a 2,0 %)
(Sn: 0,002 % a 2,0 %)
Ademas, el Ni, el Cu y el Sn mejoran la tenacidad con un contenido igual o superior al 0,002 %, respectivamente. Por otro lado, cuando el contenido de cada elemento supera el 2,0 %, los efectos de los mismos se saturan. Por consiguiente, las cantidades contenidas de Ni, Cu y Sn pueden estar en un intervalo del 0,002 % al 2,0 %, respectivamente.
(Ca: 0.0005 % a 0.0050 %)
(Mg: 0,0005 % a 0,0050 %)
(REM: 0.0005 % a 0.0050 %)
El Ca, el Mg y las REM tienen efectos de afinamiento de grano de las inclusiones cuando cada uno de los contenidos es igual o superior al 0,0005 % y de supresion de las mismas. Por otro lado, cuando la cantidad de cada elemento supera el 0,0050 %, los efectos de los mismos se saturan. En consecuencia, las cantidades contenidas de Ca, Mg y REM pueden estar en un intervalo del 0,0005 % al 0,0050 %, respectivamente.
(Microestructura de la lamina de acero para estampacion en caliente)
A continuacion, se describira una microestructura de la lamina de acero para estampacion en caliente.
La figura 2 muestra un modelo de historia de temperatura en la etapa de recocido continuo. En la figura 2, Aci hace referencia a una temperatura a la cual la transformacion inversa a austenita comienza a ocurrir en el momento en el que la temperatura se eleva, y Ac3 hace referencia a una temperatura a la cual una composicion metalica de la lamina de acero se convierte por completo en austenita en el momento en el que la temperatura se eleva. La lamina de acero que se somete a la etapa de laminacion en frlo esta en un estado en el que la microestructura de la lamina laminada en caliente es triturada por la laminacion en frlo, y en este estado, la lamina de acero esta en un estado endurecido con una densidad de dislocacion extremadamente elevada. En general, la microestructura de la lamina de acero laminada en caliente del material de enfriamiento es una estructura mixta de ferrita y perlita. Sin embargo, la microestructura se puede controlar para que sea una estructura formada principalmente por bainita o formada principalmente por martensita, por medio de la temperatura de enrollamiento de la lamina laminada en caliente. Tal y como se describira con posterioridad, cuando se fabrica la lamina de acero para estampacion en caliente, por medio del calentamiento de la lamina de acero hasta que sea igual o superior a Ac1° C en una etapa de calentamiento, se establece que una fraccion de volumen de ferrita no recristalizada sea igual o inferior al 30 %. Ademas, al fijar la temperatura de calentamiento mas elevada de modo que sea menor que Ac3° C en la etapa de calentamiento y al enfriar desde la temperatura de calentamiento mas elevada hasta 660° C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s en la etapa de enfriamiento, la transformacion de ferrita prosigue en el enfriamiento, y la lamina de acero se ablanda. Cuando, en la etapa de enfriamiento, se provoca la transformacion de ferrita y la lamina de acero se ablanda, es preferible que la ferrita permanezca ligeramente en la etapa de calentamiento y, en consecuencia, es preferible fijar la temperatura de calentamiento mas elevada de modo que este entre “(Aci 20)° C y (Ac3 - 10)° C”. Por medio del calentamiento hasta este intervalo de temperatura, ademas de que la ferrita no recristalizada endurecida se reblandece por recuperacion y recristalizacion debido al movimiento de dislocacion en el recocido, es posible austenitizar la restante ferrita endurecida no recristalizada. En la etapa de calentamiento, la ferrita no recristalizada permanece ligeramente, en una etapa de enfriamiento posterior a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s y en una etapa de mantenimiento en la que se mantiene en un intervalo de temperatura de “550° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 minutos, la ferrita crece por medio de la nucleacion de la ferrita no recristalizada, y se provoca la precipitacion de la cementita debido a la concentracion de C en la austenita no transformada. Por consiguiente, la microestructura principal despues de la etapa de recocido de la lamina de acero para estampacion en caliente segun la realizacion esta configurada a partir de ferrita, cementita y perlita, y contiene una parte de la austenita, martensita y bainita restantes. El intervalo de la temperatura de calentamiento mas elevada en la etapa de calentamiento se puede ampliar por medio del ajuste de las condiciones de laminacion en la etapa de laminacion en caliente y de las condiciones de enfriamiento en ROT. Es decir, la causa de los problemas se origina en la variacion de la microestructura de la lamina laminada en caliente, y si la microestructura de la lamina laminada en caliente se ajusta de modo que la lamina laminada en caliente se homogeniza y la recristalizacion de la ferrita despues de la laminacion en frlo prosigue uniforme y rapidamente, aunque el llmite inferior de la temperatura de calentamiento mas elevada en la etapa de calentamiento se expanda a (Aci - 40)° C, es posible suprimir el resto de ferrita no recristalizada y expandir las condiciones en la etapa de mantenimiento (tal y como se describira con posterioridad, en un intervalo de temperatura de “450° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos).
Mas en detalle, la lamina de acero para estampacion en caliente incluye una estructura metalica en la que una fraccion en volumen de la ferrita obtenida por medio de la combinacion de la ferrita recristalizada y la ferrita transformada es igual o superior al 50 %, y una fraccion en volumen de la fraccion de ferrita no recristalizada es igual o inferior al 30 %. Cuando la fraccion de ferrita es inferior al 50 %, la resistencia de la lamina de acero despues de la etapa de recocido continuo se ve comprometida. Ademas, cuando la fraccion de la ferrita no recristalizada excede el 30 %, la dureza de la lamina de acero despues de la etapa de recocido continuo se ve comprometida.
El ratio de ferrita no recristalizada se puede medir por medio del analisis de un patron de difraccion de electrones retrodispersados (EBSP, electron back scattering difraction pattern, por sus siglas en ingles). La discriminacion entre la ferrita no recristalizada y otra ferrita, es decir, la ferrita recristalizada y la ferrita transformada, se puede llevar a cabo por medio del analisis de los datos de medicion de la orientacion de los cristales del EBSP mediante el metodo de desorientacion promedio en nucleos (metodo KAM, kernel average misorientation, por sus siglas en ingles). La dislocacion se recupera en los granos de la ferrita no recristalizada, no obstante, existe un cambio continuo de la orientacion del cristal generado por la deformacion plastica en el momento de la laminacion en frlo. Por otro lado, el cambio de la orientacion del cristal en los granos de ferrita, excepto para la ferrita no recristalizada, es extremadamente pequeno. Esto se debe a que, a pesar de que la orientacion del cristal de los granos de cristal adyacentes es muy diferente debido a la recristalizacion y la transformacion, la orientacion del cristal en un grano de cristal no se ve modificada. En el metodo KAM, debido a que es posible mostrar cuantitativamente la diferencia de orientacion del cristal de los plxeles adyacentes (puntos de medicion), en la presente invencion, cuando se define el llmite de grano entre un pixel en el que la diferencia de orientacion del cristal promedio con el punto de medicion adyacente es de menos de 1° (grado) y un pixel en el que la diferencia de orientacion del cristal promedio con el punto de medicion adyacente es igual o superior a 2° (grados), el grano que tiene un tamano de grano de cristal igual o superior a 3 pm se define como la ferrita distinta de la ferrita no recristalizada, es decir, la ferrita recristalizada y la ferrita transformada.
Ademas, en la lamina de acero para estampacion en caliente, (A) un valor de un ratio Cre/CrM de la concentracion Cre de Cr bajo solucion solida en carburo de hierro y de la concentracion CrM de Cr bajo solucion solida en un material de base es igual o inferior a 2, o (B) un valor de un ratio Mne/MnM de la concentracion Mne de Mn bajo solucion solida en carburo de hierro y de la concentracion MnM de Mn bajo solucion solida en un material de base es igual o inferior a 10.
La cementita, que es representante del carburo de hierro, se disuelve en la austenita en el momento del calentamiento de la estampacion en caliente, y la concentracion de C en la austenita aumenta. En el periodo de calentamiento en una etapa de estampacion en caliente, cuando se calienta a una temperatura baja durante un breve periodo de tiempo por medio de un calentamiento rapido o similar, la disolucion de la cementita no es suficiente y la templabilidad o dureza despues del enfriamiento no es suficiente. La velocidad de disolucion de la cementita se puede mejorar por medio de la reduccion de una cantidad de distribucion de Cr o Mn en la cementita, el cual es un elemento que se distribuye con facilidad en la cementita. Cuando el valor de Cre/CrM excede de 2 y el valor de Mne/MnM excede de 10, la disolucion de la cementita en la austenita en el periodo de calentamiento durante un tiempo corto es insuficiente. Es preferible que el valor de Cre/CrM sea igual o inferior a 1,5 y que el valor de Mne/MnM sea igual o inferior a 7.
El Cre/CrM y el Mne/MnM se pueden reducir en el metodo de fabricacion de una lamina de acero. Tal y como se describira en detalle, es necesario suprimir la difusion de elementos de sustitucion en el carburo de hierro, y es necesario controlar la difusion en la etapa de laminacion en caliente, y la etapa de recocido continuo despues de la laminacion en frlo. Los elementos de sustitucion tales como el Cr o el Mn son diferentes de los elementos intersticiales como el C o el N, y se difunden en el carburo de hierro al mantenerse a una temperatura elevada igual o superior a 600° C durante mucho tiempo. Para evitar esto, hay dos metodos principales. Uno de ellos es un metodo de disolucion de toda la austenita por medio del calentamiento del carburo de hierro generado en la laminacion en caliente hasta entre Aci y Ac3 en el recocido continuo y por medio de la realizacion de un enfriamiento lento desde la temperatura de calentamiento mas elevada hasta una temperatura igual o inferior a 10° C/s y el mantenimiento entre 550° C y 660° C para generar la transformacion de ferrita y el carburo de hierro. Dado que el carburo de hierro generado en el recocido continuo se genera en poco tiempo, es diflcil que los elementos de sustitucion se difundan.
En el otro de ellos, en la etapa de enfriamiento despues de la etapa de laminacion en caliente, al completarse la transformacion de ferrita y perlita, es posible alcanzar un estado blando y uniforme en el que la cantidad de difusion de los elementos de sustitucion en el carburo de hierro de la perlita es pequena. La razon para limitar las condiciones de la laminacion en caliente se describira mas adelante. Por consiguiente, en el estado de la lamina laminada en caliente despues de la laminacion en caliente, es posible establecer los valores de Cre/CrM y Mne/MnM como valores bajos. Por lo tanto, en la etapa de recocido continuo despues de la laminacion en frlo, incluso con el recocido en un intervalo de temperatura de (Ac1 - 40)° C en el que solo se produce la recristalizacion de la ferrita, si es posible completar la transformacion en el enfriamiento en ROT despues de la laminacion en caliente, es posible fijar el Cre/CrM y el Mne/MnM de forma que sean bajos.
Tal y como se muestra en la figura 5, los valores umbral han sido determinados a partir de una curva de expansion cuando se mantiene C - 1, en la cual los valores de Cre/CrM y de Mne/MnM son bajos, y C - 4, en la que los valores de Cre/CrM y de Mne/MnM son elevados, durante 10 segundos despues de calentar hasta 850° C a 150° C/s, y a continuacion se enfrla a 5° C/s. Es decir, a pesar de que la transformacion comienza proxima a 650° C en el enfriamiento, en un material en el que los valores de Cre/CrM y Mne/MnM son elevados, no se observa una transformacion de fase clara a una temperatura igual o inferior a 400° C en el material en el que los valores de Cre/CrM y Mne/MnM son elevados. Es decir, al fijar los valores de Cre/CrM y Mne/MnM de forma que sean bajos, es posible mejorar la templabilidad despues del calentamiento rapido.
No esta limitado en particular un metodo de medicion de analisis de componentes de Cr y Mn en el carburo de hierro, sin embargo, por ejemplo, el analisis se puede llevar a cabo con un espectrometro de difusion de energla (EDS, energy diffusion spectrometer, por sus siglas en ingles) conectado a un TEM, por medio de la fabricacion de materiales replica extraldos de ubicaciones arbitrarias de la lamina de acero y la observacion utilizando el microscopio electronico de transmision (TEM, transmission electron microscope, por sus siglas en ingles) con un aumento de 1000 o mas. Ademas, para el analisis de componentes de Cr y Mn en una fase principal, el analisis con EDS se puede realizar en granos de ferrita suficientemente separados del carburo de hierro, por medio de la fabricacion de una pellcula delgada utilizada de forma general.
Ademas, en la lamina de acero para estampacion en caliente, una fraccion de la perlita no segmentada puede ser igual o superior al 10 %. La perlita no segmentada muestra que la perlita que se austenitiza una vez en la etapa de recocido se transforma de nuevo en perlita en la etapa de enfriamiento, la perlita no segmentada muestra que los valores de Cre/CrM y Mne/MnM son mas bajos.
Si la fraccion de perlita no segmentada es igual o superior al 10 %, se mejora la templabilidad de la lamina de acero.
Cuando la microestructura de la lamina de acero laminada en caliente se forma a partir de la ferrita y la perlita, si la ferrita recristaliza despues de la laminacion en frlo de la lamina de acero laminada en caliente hasta aproximadamente el 50 %, por lo general, la ubicacion que indica la perlita no segmentada esta en un estado en el que la perlita esta finamente segmentada, tal y como se muestra en el resultado observado por el SEM de las figuras 6A y 6B. Por otro lado, cuando el calentamiento en el recocido continuo es igual o superior a Ac1, despues de que la perlita se ha austenitizado una vez, por medio de la etapa siguiente de enfriamiento y mantenimiento, se produce la transformacion de ferrita y la transformacion de perlita. Dado que la perlita se forma por transformacion durante un tiempo corto, la perlita esta en un estado que no contiene los elementos de sustitucion en el carburo de hierro y tiene una forma no segmentada, tal y como se muestra en las figuras 7A y 7B.
Se puede obtener un ratio de area de la perlita no segmentada por medio de la observacion de una pieza de prueba cortada y pulida con un microscopio optico, y midiendo el ratio utilizando un metodo de recuento de puntos.
(Primera Realizacion)
A continuacion, se describira un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical segun una primera realizacion de la presente invencion.
El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical segun la realizacion incluye al menos una etapa de laminacion en caliente, una etapa de enrollamiento, una etapa de laminacion en frlo, una etapa de recocido continuo y una etapa de estampacion en caliente. A continuacion se describira cada etapa en detalle.
(Etapa de laminacion en caliente)
En la etapa de laminacion en caliente, una pieza de acero que tiene los componentes qulmicos descritos con anterioridad se calienta (recalienta) hasta una temperatura igual o superior a 1.100° C, y se lleva a cabo la laminacion en caliente. La pieza de acero puede ser una plancha obtenida inmediatamente despues de ser fabricada en una instalacion de colada continua, o se puede fabricar utilizando un horno electrico. Por medio del calentamiento de la pieza de acero hasta una temperatura igual o superior a 1.100° C, los elementos formadores de carburo y el carbono se pueden someter a una descomposicion, disolviendose suficientemente en el material de acero. Ademas, al calentar la pieza de acero hasta una temperatura igual o superior a 1.200° C, los carbonitruros precipitados en la pieza de acero se pueden disolver de forma suficiente. No obstante, no es preferible calentar la pieza de acero hasta una temperatura superior a 1.280° C, desde un punto de vista del coste de produccion.
Cuando la temperatura final de la laminacion en caliente es inferior a Ar3° C, la transformacion de ferrita se produce en la laminacion por el contacto de la capa superficial de la lamina de acero con un cilindro de laminacion, y la resistencia a la deformacion de la laminacion puede ser significativamente elevada. No se proporciona en particular el llmite superior de la temperatura final, no obstante, el llmite superior se puede fijar en aproximadamente 1.050° C. (Etapa de enrollamiento)
Es preferible que la temperatura de enrollamiento en la etapa de enrollamiento que sigue a la etapa de laminacion en caliente este en un intervalo de temperatura de “700° C a 900° C” (intervalo de transformacion de ferrita y de transformacion de perlita) o en un intervalo de temperatura de “25° C a 500° C” (intervalo de transformacion de martensita o de transformacion de bainita). En general, dado que la bobina despues del enrollamiento se enfrla desde la parte del borde, el historial de enfriamiento se vuelve desigual, y como resultado, se genera con facilidad la irregularidad de la microestructura, no obstante, por medio del enrollamiento de la bobina laminada en caliente en el intervalo de temperatura descrito con anterioridad, es posible evitar que la irregularidad de la microestructura ocurra en la etapa de laminacion en caliente. Sin embargo, incluso con una temperatura de enrollamiento por encima del intervalo preferido, es posible reducir una variacion significativa de la misma en comparacion con la tecnica relacionada mediante el control de la microestructura en el recocido continuo.
(Etapa de laminacion en frlo)
En la etapa de laminacion en frlo, la lamina de acero laminada en caliente enrollada es laminada en frlo despues del decapado y se fabrica una lamina de acero laminada en frlo.
(Etapa de recocido continuo)
En la etapa de recocido continuo, la lamina de acero laminada en frlo se somete a recocido continuo. La etapa de recocido continuo incluye una etapa de calentamiento para calentar la lamina de acero laminada en frlo en un intervalo de temperatura igual o superior a “Ac1 ° C e inferior a Ac3° C”, y una etapa de enfriamiento para enfriar a continuacion la lamina de acero laminada en frlo hasta 660° C desde la temperatura de calentamiento mas elevada fijando una velocidad de enfriamiento de 10° C/s o menos, y una etapa de mantenimiento para mantener a continuacion la lamina de acero laminada en frlo en un intervalo de temperatura de “550° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 minutos.
(Etapa de estampacion en caliente)
En la etapa de estampacion en caliente, la estampacion en caliente se realiza para la lamina de acero que ha sido sometida al recocido continuo, tal y como se ha descrito con anterioridad, despues de calentar hasta una temperatura igual o superior a Ac3 , y se conforma una pared vertical. Ademas, la pared vertical hace referencia a una parte que es paralela a una direction de presion, o a una parte que se interseca con una direction de presion segun un angulo de menos de 20 grados. Se pueden emplear unas condiciones generales para la velocidad de calentamiento de la misma o para la velocidad de enfriamiento posterior. Sin embargo, dado que la eficiencia de produccion es extremadamente baja a una velocidad de calentamiento de menos de 3° C/s, la velocidad de calentamiento se puede fijar para que sea igual o superior a 3 °C/s. Ademas, dado que la pared vertical puede no estar suficientemente enfriada en particular a una velocidad de enfriamiento de menos de 3° C/s, la velocidad de enfriamiento se puede fijar para que sea igual o mayor que 3° C/s.
El metodo de calentamiento no esta regulado en particular, y por ejemplo, se puede emplear un metodo de aplicacion de calentamiento electrico o un metodo de utilization de un horno de calentamiento.
El llmite superior de la temperatura de calentamiento mas elevada se puede establecer en 1.000° C. Ademas, el mantenimiento a la temperatura de calentamiento mas elevada puede no llevarse a cabo ya que no es necesario aplicar un tiempo de mantenimiento particular siempre que se obtenga la transformacion inversa a la fase unica de austenita.
Segun el metodo de fabrication de un cuerpo estampado en caliente descrito con anterioridad, ya que se utiliza una lamina de acero para prensado en caliente en la que la dureza es uniforme y que es blanda, incluso en el caso de conformation por estampacion en caliente del cuerpo conformado que tiene una pared vertical en el que la separacion con la matriz se genera facilmente, es posible reducir la variacion de la dureza del cuerpo estampado en caliente. En detalle, es posible obtener un cuerpo conformado que tenga una pared vertical en el que, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento sea igual o inferior a 650° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente sea igual o inferior a 100, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento sea de 650° C a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente sea igual o inferior a 60, y cuando la temperatura de inicio de enfriamiento sea igual o superior a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente sea igual o inferior a 40.
La lamina de acero para estampacion en caliente contiene una gran cantidad de componente C para asegurar la dureza en el enfriamiento despues de la estampacion en caliente y contiene Mn y B, y en un componente de acero de este tipo que tiene una elevada templabilidad y una elevada concentration de C, la microestructura de la lamina laminada en caliente despues de la etapa de lamination en caliente tiende a volverse desigual con facilidad. Sin embargo, segun el metodo de fabrication de la lamina de acero laminada en frlo para estampacion en caliente segun la realization, en la etapa de recocido continuo posterior al ultimo paso de la etapa de laminacion en frlo, la lamina de acero laminada en frlo se calienta en un intervalo de temperatura “igual o mayor que Aci° C y menor que Ac3° C”, a continuation se enfrla desde la temperatura mas elevada hasta 660° C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s, y despues se mantiene en un intervalo de temperatura de “550° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 minutos, y de esta forma se puede conseguir que la microestructura sea uniforme.
En la llnea de recocido continuo, tambien se puede realizar un proceso de galvanization por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia. Los efectos de la presente invention no se pierden incluso cuando el proceso de revestimiento se lleva a cabo despues de la etapa de recocido.
Tal y como se muestra en la vista esquematica de la figura 2, la microestructura de la lamina de acero sometida a la etapa de laminacion en frlo es una ferrita no recristalizada. En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical segun la realizacion, en la etapa de recocido continuo, al calentar hasta un intervalo de calentamiento “igual o superior a Ac1 ° C e inferior a Ac3° C”, que es un intervalo de temperatura mas elevado que el punto Ac1 , el calentamiento se aplica hasta que se tiene una coexistencia de doble fase con la fase de austenita en la que la ferrita no recristalizada permanece ligeramente. Despues de eso, en la etapa de enfriamiento a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s, se produce el crecimiento de la ferrita transformada que se nuclea a partir de la ferrita no recristalizada que permanece ligeramente a la temperatura de calentamiento mas elevada. A continuacion, en la etapa de mantenimiento en la que se mantiene la lamina de acero en un intervalo de temperatura de “550° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 minutos, el engrosamiento de C en la austenita no transformada se produce al mismo tiempo que la transformation de ferrita, y se provoca la precipitation de la cementita o la transformacion de la perlita al mantenerse en el mismo intervalo de temperatura.
La lamina de acero para estampacion en caliente contiene una gran cantidad de componente C para asegurar la dureza en el enfriamiento despues de la estampacion en caliente y contiene Mn y B, y B tiene el efecto de evitar la generation de la nucleacion de ferrita en el momento del enfriamiento a partir de la fase unica de austenita, por lo general, y cuando el enfriamiento se lleva a cabo despues de calentar hasta el intervalo monofasico de austenita igual o superior a Ac3 , es diflcil que se produzca la transformacion de ferrita. Sin embargo, por medio del mantenimiento de la temperatura de calentamiento en la etapa de recocido continuo en un intervalo de temperatura “igual o superior a Ac1 ° C e inferior a Ac3° C”, el cual esta inmediatamente por debajo de Ac3 , la ferrita permanece ligeramente en un estado en el que la ferrita no recristalizada casi endurecida se transforma inversamente en la austenita, y en la siguiente etapa de enfriamiento a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s y en la etapa de mantenimiento en la que se mantiene en un intervalo de temperatura de “550° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 minutos, se produce el reblandecimiento por medio del crecimiento de la ferrita al nuclearse la ferrita restante. Ademas, si la temperatura de calentamiento en la etapa de recocido continuo es superior a Ac3° C, dado que la fase unica de austenita se produce principalmente, y ademas la transformacion de ferrita en el enfriamiento es insuficiente, y se realiza el endurecimiento, se fija la temperatura descrita con anterioridad como el llmite superior, y si la temperatura de calentamiento es menor que Ac1 , dado que la fraction de volumen de la ferrita no recristalizada llega a ser elevada y se realiza el endurecimiento, la temperatura descrita a con anterioridad se fija como el llmite inferior.
Ademas, en la etapa de mantenimiento en la que se mantiene la lamina de acero laminada en frlo en un intervalo de temperatura de “550° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 minutos, se puede provocar la precipitacion de cementita o la transformacion de perlita en la austenita no transformada en la que el C esta engrosado despues de la transformacion de ferrita. Por lo tanto, segun el metodo de fabricacion de un cuerpo formado que tiene una pared vertical segun la realizacion, incluso en el caso de calentar un material que tiene una elevada templabilidad hasta una temperatura justamente por debajo del punto Ac3 por medio del recocido continuo, la mayorla de las partes de la microestructura de la lamina de acero se pueden fijar como ferrita y cementita. Segun el estado de la transformacion, la bainita, la martensita y la austenita restante existen ligeramente despues del enfriamiento, en algunos casos.
Ademas, si la temperatura en la etapa de mantenimiento supera los 660° C, el proceso de transformacion de la ferrita se retarda y el recocido lleva mucho tiempo. Por otro lado, cuando la temperatura es inferior a 550° C, la propia ferrita generada por la transformacion se endurece, es diflcil que continue la precipitacion de la cementita o la transformacion de la perlita, o que se produzca la bainita o la martensita, que es el producto de transformacion de temperatura mas baja. Ademas, cuando el tiempo de mantenimiento excede los 10 minutos, la instalacion de recocido continuo se hace mas larga posteriormente y es necesario un alto coste, y por otro lado, cuando el tiempo de mantenimiento es inferior a 1 minuto, la transformacion de ferrita, la precipitacion de cementita o la transformacion de perlita es insuficiente, la estructura esta formada principalmente por bainita o martensita en la que la mayorla de las partes de la microestructura despues del enfriamiento son de fase endurecida y la lamina de acero se endurece.
Segun el metodo de fabricacion descrito con anterioridad, por medio del enrollamiento de la bobina laminada en caliente sometida a la etapa de laminacion en caliente en un intervalo de temperatura de “700° C a 900° C” (intervalo de ferrita o perlita), o por medio del enrollamiento en un intervalo de temperatura “25° C a 550° C”, que es un intervalo de temperatura de transformacion a baja temperatura, es posible suprimir la irregularidad de la microestructura de la bobina laminada en caliente despues del enrollamiento. Es decir, la zona proxima a los 600° C a la que generalmente se enrolla el acero normal, es un intervalo de temperatura en el que se produce la transformacion de ferrita y la transformacion de perlita, sin embargo, cuando se enrolla el tipo de acero que tiene una elevada templabilidad en el mismo intervalo de temperatura despues de haber fijado las condiciones del acabado de la laminacion en caliente realizada normalmente, ya que casi no se produce ninguna transformacion en una parte del dispositivo de enfriamiento que se denomina tabla de salida (en adelante, ROT, run-out-table, por sus siglas en ingles) desde el laminado de acabado de la etapa de laminacion en caliente hasta el enrollamiento, la transformacion de fase de la austenita se produce despues del enrollamiento. Por consiguiente, cuando se considera una direction de anchura de la bobina, las velocidades de enfriamiento en la parte de borde expuesta al aire exterior y en la parte central protegida del aire exterior son diferentes entre si. Ademas, tambien en el caso de considerar una direccion longitudinal de la bobina, de la misma forma que la descrita con anterioridad, los historiales de enfriamiento en un extremo de punta o en un extremo posterior de la bobina que puede estar en contacto con el aire exterior y en una parte intermedia protegida del aire exterior son diferentes entre si. En consecuencia, en el componente que tiene una elevada templabilidad, cuando se enrolla en un intervalo de temperatura de la misma manera que en un caso de acero normal, la microestructura o la dureza de la lamina laminada en caliente varla de forma significativa en una bobina debido a la diferencia del historial de enfriamiento. Cuando se lleva a cabo el recocido por parte de la instalacion de recocido continuo despues de la laminacion en frlo utilizando la lamina laminada en caliente, en el intervalo de temperatura de recristalizacion de ferrita de valor igual o inferior a Aci, se genera una variation significativa en la dureza, tal y como se muestra en la figura 1, debido a la variacion en la velocidad de recristalizacion de la ferrita causada por la variacion de la microestructura de la lamina laminada en caliente. Por otro lado, cuando se calienta hasta el intervalo de temperatura de valor igual o superior a Aci y se enfrla tal como esta, no solo queda una gran cantidad de ferrita no recristalizada, sino que la austenita que esta transformada inversamente de forma parcial se transforma en bainita o martensita, que es una fase endurecida, y se convierte en un material duro que tiene una variacion significativa en la dureza. Cuando se calienta hasta una temperatura igual o superior a Ac3 para eliminar por completo la ferrita no recristalizada, se lleva a cabo un endurecimiento significativo despues del enfriamiento con efecto de los elementos de mejora de la templabilidad tales como el Mn o el B. Por consiguiente, es ventajoso llevar a cabo el enrollamiento en el intervalo de temperatura descrito con anterioridad para la uniformidad de la microestructura de la lamina laminada en caliente. Es decir, por medio de la realization del enrollamiento en el intervalo de temperatura de “700° C a 900° C”, dado que el enfriamiento es realizado suficientemente desde el estado de temperatura elevada despues del enrollamiento, es posible conformar la bobina completa con la estructura de ferrita / perlita. Por otro lado, al enrollar en el intervalo de temperatura de “25° C a 550° C”, es posible conformar la bobina completa en bainita o martensita, la cual es dura.
Las figuras 3A a 3C muestran la variacion de la resistencia de la lamina de acero para estampacion en caliente despues del recocido continuo con diferentes temperaturas de enrollamiento para la bobina laminada en caliente. La figura 3A muestra un caso en el que se lleva a cabo un recocido continuo fijando una temperatura de enrollamiento como 680° C, la figura 3B muestra un caso en el que se lleva a cabo el recocido continuo fijando una temperatura de enrollamiento a 750° C, es decir, en el intervalo de temperatura de “700° C a 900° C” (intervalo de transformacion de ferrita y de transformacion de perlita), y la figura 3C muestra un caso en el que se lleva a cabo el recocido continuo fijando una temperatura de enrollamiento como 500° C, es decir, en el intervalo de temperatura de “25° C a 500° C” (intervalo de transformacion de bainita y de transformacion de martensita). En las figuras 3A a 3C, ATS indica la variacion de la resistencia de la lamina de acero (valor maximo de la resistencia a la traction de la lamina de acero -valor mlnimo de la misma). Tal y como se muestra claramente en las figuras 3A a 3C, al llevar a cabo el recocido continuo en condiciones adecuadas, es posible la obtencion de una dureza uniforme y suave de la lamina de acero despues del recocido, y por consiguiente, es posible reducir la variacion de la dureza del cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical.
Por medio de la utilizacion de un acero que tiene una dureza uniforme, en la etapa de estampacion en caliente, incluso en el caso de la fabrication del cuerpo conformado que tiene la pared vertical en la que la velocidad de enfriamiento se vuelve facilmente mas lenta que en las otras partes, es posible estabilizar la dureza de un componente del cuerpo conformado despues de la estampacion en caliente. Ademas, para la parte que es una parte de sujecion de electrodo en la que la temperatura no aumenta por el calentamiento electrico y en la que la dureza del material de la propia lamina de acero afecta a la dureza del producto, por medio de la regulation de forma uniforme de la dureza del material de la propia lamina de acero, es posible mejorar la regulacion de la precision de la calidad del producto del cuerpo conformado despues de la estampacion en caliente.
(Segunda realization)
A continuation, se describira un metodo de fabricacion del cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical segun una segunda realizacion de la presente invention.
El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun la realizacion incluye al menos una etapa de lamination en caliente, una etapa de enrollamiento, una etapa de lamination en frlo, una etapa de recocido continuo y una etapa de estampacion en caliente. A continuacion se describira cada etapa en detalle.
(Etapa de laminacion en caliente)
En la etapa de laminacion en caliente, una pieza de acero que tiene los componentes qulmicos descritos con anterioridad se calienta (recalienta) hasta una temperatura igual o superior a 1.100° C, y se lleva a cabo la laminacion en caliente. La pieza de acero puede ser una plancha obtenida inmediatamente despues de ser fabricada en una instalacion de colada continua, o se puede fabricar utilizando un horno electrico. Por medio del calentamiento de la pieza de acero hasta una temperatura igual o superior a 1.100° C, los elementos formadores de carburo y el carbono se pueden someter a una descomposicion, disolviendose suficientemente en el material de acero. Ademas, al calentar la pieza de acero hasta una temperatura igual o superior a 1.200° C, los carbonitruros precipitados en la pieza de acero se pueden disolver de forma suficiente. No obstante, no es preferible calentar la pieza de acero hasta una temperatura superior a 1.280° C, desde un punto de vista del coste de production.
En la etapa de laminacion en caliente de la realizacion, en la laminacion en caliente de acabado configurada con una maquina con 5 o mas soportes de rodillos consecutivos, la laminacion se lleva a cabo (A) mediante la fijacion de una temperatura de laminacion en caliente de acabado FiT en un laminador final Fi en un intervalo de temperatura de (Ac3 - 80)° C a (Ac3 40)° C, (B) mediante la fijacion de un tiempo desde el inicio de la laminacion en un laminador Fi . 3, que es una maquina anterior al laminador final Fi, hasta el final de la laminacion en el laminador final Fi para que sea igual o superior a 2,5 segundos, y (C) por medio de la fijacion de una temperatura de laminacion en caliente Fi _ 3T en el laminador Fi - 3 para que sea igual o inferior a (FiT 100)° C, y llevando a cabo a continuacion el mantenimiento en un intervalo de temperatura de “600° C a Ar3° C” durante un periodo de tiempo de 3 segundos a 40 segundos, y el enrollamiento se realiza en la etapa de enrollamiento.
Por medio de la realizacion de dicha laminacion en caliente, es posible llevar a cabo una estabilizacion y transformation de la austenita a la ferrita, la perlita o la bainita, que es la fase de transformation de temperatura baja, en la ROT (tabla de salida), la cual es un lecho de enfriamiento en la laminacion en caliente, y es posible reducir la variation de la dureza de la lamina de acero que esta acompanada de una desviacion de la temperatura de enfriamiento generada despues del enrollamiento de la bobina. Al objeto de completar la transformacion en la ROT, el afinamiento del tamano de grano de la austenita y el mantenimiento a una temperatura igual o inferior a Ar3° C en la ROT durante un periodo de tiempo prolongado son condiciones importantes.
Cuando la FiT es menor que (Ac3 - 80)° C, no queda estabilizada la posibilidad de que la transformacion de ferrita en la laminacion en caliente se haga elevada y de resistencia a la deformation en la laminacion en caliente. Por otro lado, cuando la FiT es superior a (Ac3 40)° C, el tamano de grano de la austenita inmediatamente antes del enfriamiento despues de la laminacion en caliente de acabado se vuelve grueso, y se retarda la transformacion de la ferrita. Es preferible que la FiT se fije como un intervalo de temperatura de “(Ac3 - 70)° C a (Ac3 20)° C”. Por medio de la fijacion de las condiciones de calentamiento tal y como se ha descrito con anterioridad, es posible afinar el tamano de grano de la austenita despues de la laminacion final, y es posible provocar la transformacion de ferrita en el enfriamiento en la ROT. Por consiguiente, dado que la transformacion se produce en la ROT, es posible reducir en gran medida la variacion de la microestructura en las direcciones longitudinal y de anchura de la bobina que es causada por la variacion del enfriamiento de la bobina despues del enrollamiento.
Por ejemplo, en el caso de una llnea de laminacion en caliente que incluye siete laminadores finales, el tiempo de transito de un laminador F4 que corresponde a una tercera laminacion desde un laminador F7 que esta en una position final, al laminador F7 se fija en 2,5 segundos o mas. Cuando el tiempo de transito es inferior a 2,5 segundos, dado que la austenita no se recristaliza entre los soportes, el B segregado al llmite de grano de austenita retarda de forma significativa la transformacion de ferrita y es diflcil que la transformacion de fase en la ROT avance. El tiempo de transito es preferiblemente igual o mayor que 4 segundos. No esta limitado en particular, no obstante, cuando el tiempo de transition es igual o superior a 20 segundos, la temperatura de la lamina de acero entre los soportes disminuye en gran medida y es imposible llevar a cabo la laminacion en caliente.
Para una recristalizacion en la que la austenita quede afinada y no exista B en el llmite de grano de austenita, es necesario completar la laminacion a una temperatura extremadamente baja de valor igual o superior a Ar3 , y recristalizar la austenita en el mismo intervalo de temperatura. En consecuencia, se fija una temperatura en el lado de salida de laminacion del laminador F4 para que sea igual o inferior a (FiT 100)° C. Esto se debe a que es necesario reducir la temperatura de la temperatura de laminacion del laminador F4 al objeto de obtener el efecto de afinamiento del tamano de grano de austenita en la ultima etapa de la laminacion de acabado. No se proporciona en particular el llmite inferior de Fi - 3T, sin embargo, dado que la temperatura en el lado de salida del laminador final F7 es FiT, esta se fija como el llmite inferior de la misma.
Al fijar el tiempo de mantenimiento en el intervalo de temperatura de 600° C a Ar3° C de forma que sea un tiempo largo, se produce la transformacion de ferrita. Dado que Ar3 es la temperatura de inicio de la transformacion de ferrita, esta se fija como el llmite superior, y se fija 600° C, temperatura a la cual se genera la ferrita ablandada, como el llmite inferior. Un intervalo de temperatura preferible de la misma es de 600° C a 700° C, en el que por lo general la transformacion de ferrita se produce mas rapidamente.
(Etapa de enrollamiento)
Por medio del mantenimiento de la temperatura de enrollamiento en la etapa de enrollamiento despues de la etapa de laminacion en caliente a una temperatura de 600° C a Ar3° C durante 3 segundos o mas en la etapa de enfriamiento, la lamina de acero laminado en caliente en la que se produjo la transformacion de ferrita se enrolla tal como esta. Substancialmente, aunque se modifica por la longitud de la instalacion de la ROT, la lamina de acero se enrolla en el intervalo de temperatura de 500° C a 650° C. Por medio de la realizacion de la laminacion en caliente descrita con anterioridad, la microestructura de la lamina laminada en caliente despues del enfriamiento de la bobina tiene una estructura que incluye fundamentalmente la ferrita y la perlita, y es posible suprimir la irregularidad de la microestructura generada en la etapa de laminacion en caliente.
(Etapa de laminacion en frlo)
En la etapa de laminacion en frlo, la lamina de acero laminada en caliente enrollada es laminada en frlo despues del decapado y se fabrica una lamina de acero laminada en frlo.
(Etapa de recocido continuo)
En la etapa de recocido continuo, la lamina de acero laminada en frlo se somete a recocido continuo. La etapa de recocido continuo incluye una etapa de calentamiento para calentar la lamina de acero laminada en frlo en un intervalo de temperatura igual o superior a “(Ac1 - 40)° C e inferior a Ac3° C”, y una etapa de enfriamiento para enfriar a continuacion la lamina de acero laminada en frlo hasta 660° C desde la temperatura de calentamiento mas elevada fijando una velocidad de enfriamiento de 10° C/s o menos, y una etapa de mantenimiento para mantener a continuacion la lamina de acero laminada en frlo en un intervalo de temperatura de “450° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos.
(Etapa de estampacion en caliente)
En la etapa de estampacion en caliente, la estampacion en caliente se realiza para la lamina de acero que ha sido sometida al recocido continuo, tal y como se ha descrito con anterioridad, despues de calentar hasta una temperatura igual o superior a Ac3, y se conforma una pared vertical. Ademas, la pared vertical hace referencia a una parte que es paralela a una direction de presion, o a una parte que se interseca con una direction de presion segun un angulo de menos de 20 grados. Se pueden emplear unas condiciones generales para la velocidad de calentamiento de la misma o para la velocidad de enfriamiento posterior. Sin embargo, dado que la eficiencia de production es extremadamente baja a una velocidad de calentamiento de menos de 3° C/s, la velocidad de calentamiento se puede fijar para que sea igual o superior a 3 °C/s. Ademas, dado que la pared vertical puede no estar suficientemente enfriada en particular a una velocidad de enfriamiento de menos de 3° C/s, la velocidad de enfriamiento se puede fijar para que sea igual o mayor que 3° C/s.
El metodo de calentamiento no esta regulado en particular, y por ejemplo, se puede emplear un metodo de aplicacion de calentamiento electrico o un metodo de utilization de un horno de calentamiento.
El llmite superior de la temperatura de calentamiento mas elevada se puede establecer en 1.000° C. Ademas, el mantenimiento a la temperatura de calentamiento mas elevada puede no llevarse a cabo ya que no es necesario aplicar un tiempo de mantenimiento particular siempre que se obtenga la transformacion inversa a la fase unica de austenita.
Segun el metodo de fabrication descrito con anterioridad, ya que se utiliza una lamina de acero para prensado en caliente en la que la dureza es uniforme y que es blanda, incluso en el caso de conformation por estampacion en caliente del cuerpo conformado que tiene una pared vertical en el que la separation con la matriz se genera facilmente, es posible reducir la variation de la dureza del cuerpo estampado en caliente. En detalle, es posible obtener un cuerpo conformado que tenga una pared vertical en el que, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento sea igual o inferior a 650° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente sea igual o inferior a 100, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento sea de 650° C a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente sea igual o inferior a 60, y cuando la temperatura de inicio de enfriamiento sea igual o superior a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente sea igual o inferior a 40.
Dado que la lamina de acero se enrolla en una bobina despues de la transformacion de la austenita a la ferrita o a la perlita en la ROT por medio de la etapa de laminacion en caliente de la segunda realizacion descrita con anterioridad, se reduce la variacion de la resistencia de la lamina de acero que esta acompanada de una desviacion de la temperatura de enfriamiento generada despues del enrollamiento de la bobina. Por consiguiente, en la etapa de recocido continuo posterior al ultimo paso de la etapa de laminacion en frlo, por medio del calentamiento de la lamina de acero laminada en frlo en el intervalo de temperatura que va desde un valor “igual o superior a (Aci - 40)° C hasta uno menor que Ac3° C", enfriandose posteriormente desde la temperatura mas elevada hasta 660° C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a l0° C/s, y manteniendose a continuacion en el intervalo de temperatura de “450° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos, es posible la obtencion de la uniformidad de la microestructura de la misma forma que en el metodo de fabricacion de una lamina de acero descrito en la primera realizacion, o de una forma mejorada con respecto al mismo.
En la llnea de recocido continuo, tambien se puede realizar un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia. Los efectos de la presente invencion no se pierden incluso cuando el proceso de revestimiento se lleva a cabo despues de la etapa de recocido.
Tal y como se muestra en la vista esquematica de la figura 2, la microestructura de la lamina de acero sometida a la etapa de laminacion en frlo es una ferrita no recristalizada. En el metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical segun la segunda realizacion, de forma adicional a la primera realizacion, en la etapa de recocido continuo, al calentar hasta un intervalo de calentamiento “igual o superior a (Ac1 - 40)° C e inferior a Ac3° C”, el calentamiento se aplica hasta que se tiene una coexistencia de doble fase con la fase de austenita en la que la ferrita no recristalizada permanece ligeramente, es posible reducir la temperatura de calentamiento incluso para el proceso de recuperacion y recristalizacion de la ferrita en la bobina, incluso con la temperatura de calentamiento con un valor de Aci° C a (Aci - 40)° C a la cual no se produce la transformacion inversa de la austenita. Ademas, por medio de la utilizacion de la lamina laminada en caliente que muestra la estructura uniforme, despues de calentar hasta una temperatura igual o superior a Ac1° C e inferior a Ac3° C, es posible bajar la temperatura y acortar el tiempo de mantenimiento despues del enfriamiento a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s, en comparacion con la primera realizacion. Esto muestra que la transformacion de ferrita avanza mas rapido en la etapa de enfriamiento a partir de la austenita al obtener una microestructura uniforme, y es posible lograr una uniformidad y un ablandamiento suficientes de la estructura, incluso con las condiciones de mantenimiento de temperatura mas baja y tiempo corto. Es decir, en la etapa de mantenimiento en la que se mantiene la lamina de acero en el intervalo de temperatura de “450° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos, el engrosamiento del C en la austenita no transformada se produce al mismo tiempo que la transformacion de la ferrita, y la precipitacion de la cementita o la transformacion de la perlita se produce rapidamente al mantenerse en el mismo intervalo de temperatura.
Desde estos puntos de vista, cuando la temperatura es inferior a (Ac1 - 40)° C, ya que la recuperacion y la recristalizacion de la ferrita es insuficiente, esta se fija como el llmite inferior, y por otro lado, cuando la temperatura es igual o superior a Ac3° C, dado que la transformacion de ferrita no se produce de manera suficiente y la resistencia despues del recocido aumenta de forma significativa por el retardo en la generacion de la nucleacion de la ferrita por el efecto de adicion de B, esta se fija como el llmite superior. Ademas, en la siguiente etapa de enfriamiento a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s y en la etapa de mantenimiento en la que se mantiene en un intervalo de temperatura de “450° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos, se logra el ablandamiento por medio del crecimiento de la ferrita mediante la nucleacion de la ferrita restante.
En este caso, en la etapa de mantenimiento en la que se mantiene la lamina de acero en un intervalo de temperatura de “450° C a 660° C” durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos, la precipitacion de la cementita o la transformacion de la perlita se puede provocar en la austenita no transformada en la que el C esta engrosado despues de la transformacion de la ferrita. Por lo tanto, segun el metodo de fabricacion de un cuerpo conformado que tiene una pared vertical segun la realizacion, incluso en el caso de calentar un material que tiene una alta templabilidad hasta una temperatura justamente por debajo del punto Ac3 por medio del recocido continuo, la mayorla de las partes de la microestructura de la lamina de acero se pueden fijar como ferrita y cementita. Segun el estado de la transformacion, la bainita, la martensita y la austenita restante existen ligeramente despues del enfriamiento, en algunos casos.
Ademas, si la temperatura en la etapa de mantenimiento supera los 660° C, el proceso de transformacion de la ferrita se retarda y el recocido lleva mucho tiempo. Por otro lado, cuando la temperatura es inferior a 450° C, la propia ferrita que se genera por la transformacion se endurece, es diflcil que continue la precipitacion de la cementita o la transformation de la perlita, o que se produzca la bainita o la martensita, que es el producto de transformation de temperatura mas baja. Ademas, cuando el tiempo de mantenimiento excede los 10 minutos, la instalacion de recocido continuo se hace mas larga posteriormente y es necesario un alto coste, y por otro lado, cuando el tiempo de mantenimiento es inferior a 20 segundos, la transformation de ferrita, la precipitation de cementita o la transformation de perlita es insuficiente, la estructura esta formada principalmente por bainita o martensita en la que la mayorla de las partes de la microestructura despues del enfriamiento son de fase endurecida y la lamina de acero se endurece.
Las figuras 3A a 3C muestran la variation de la resistencia de la lamina de acero para estampacion en caliente despues del recocido continuo con diferentes temperaturas de enrollamiento para la bobina laminada en caliente. La figura 3A muestra un caso en el que se lleva a cabo un recocido continuo fijando una temperatura de enrollamiento como 680° C, la figura 3B muestra un caso en el que se lleva a cabo el recocido continuo fijando una temperatura de enrollamiento a 750° C, es decir, en el intervalo de temperatura de “700° C a 900° C” (intervalo de transformation de ferrita y de transformation de perlita), y la figura 3C muestra un caso en el que se lleva a cabo el recocido continuo fijando una temperatura de enrollamiento como 500° C, es decir, en el intervalo de temperatura de “25° C a 500° C” (intervalo de transformation de bainita y de transformation de martensita). En las figuras 3A a 3C, ATS indica la variation de la lamina de acero (valor maximo de la resistencia a la traction de la lamina de acero - valor mlnimo de la misma). Tal y como se muestra claramente en las figuras 3A a 3C, al llevar a cabo el recocido continuo en condiciones adecuadas, es posible la obtencion de una dureza uniforme y suave de la lamina de acero despues del recocido.
Por medio de la utilization de un acero que tiene una dureza uniforme, en la etapa de estampacion en caliente, incluso en el caso de la fabrication del cuerpo conformado que tiene la pared vertical en la que la velocidad de enfriamiento se vuelve facilmente mas lenta que en las otras partes, es posible estabilizar la dureza de un componente del cuerpo conformado despues de la estampacion en caliente. Ademas, para la parte que es una parte de sujecion de electrodo en la que la temperatura no aumenta por el calentamiento electrico y en la que la dureza del material de la propia lamina de acero afecta a la dureza del producto, por medio de la regulation de forma uniforme de la dureza del material de la propia lamina de acero, es posible mejorar la regulation de la precision de la calidad del producto del cuerpo conformado despues de la estampacion en caliente.
En lo expuesto con anterioridad, la presente invention se ha descrito basandose en la primera realization y en la segunda realization, sin embargo, la presente invention no se limita solo a las realizaciones descritas con anterioridad, y se pueden realizar diferentes modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones. Por ejemplo, incluso en la etapa de lamination en caliente o en la etapa de recocido continuo de la primera realization, es posible emplear las condiciones de la segunda realizacion.
Ejemplos
A continuation se describiran ejemplos de la presente invention.
[Tabla 1]
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[Tabla 2]
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Tabla 6
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Tabla 7
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Tabla S
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Un acero que tiene los componentes de material de acero que se muestran en la tabla 1 y en la tabla 2 se fundio y se preparo, se calento hasta 1.200° C, se lamino y se enrollo a la temperatura de enrollamiento CT (coiling temperatura, por sus siglas en ingles) mostrada en las tablas 3 a 5, siendo fabricada una banda de acero con un espesor de 3,2 mm. La laminacion se llevo a cabo utilizando una llnea de laminacion en caliente que incluye siete laminadores de acabado. Las tablas 3 a 5 muestran un “tipo de acero”, una “condition n°”, unas “condiciones de la laminacion en caliente al enrollamiento”, y una “condicion del recocido continuo”. Aci y Ac3 se midieron de forma experimental utilizando una lamina de acero con un grosor de 1,6 mm que se obtuvo por laminacion con una velocidad de laminacion en frlo del 50 %. Para la medicion de Aci y Ac3 , la medicion se llevo a cabo a partir de una curva de expansion y contraction por medio de equipo formaster, y los valores medidos a una velocidad de calentamiento de 5° C/s estan descritos en la tabla 1. El recocido continuo se llevo a cabo para la banda de acero a una velocidad de calentamiento de 5° C/s con las condiciones que se muestran en las tablas 3 a 5. Ademas, en las tablas 6 a 8 se muestra la “variation de la resistencia (ATS)”, un “valor promedio de la resistencia (TS_Ave)”, una “microestructura de una banda de acero”, “Cre / CrM” y “Mne / MnM” adquiridos en base a la resistencia a la traction medida en 10 partes de la banda de acero despues del recocido continuo. La fraction de la microestructura que se muestra en las tablas 6 a 8 se obtuvo por medio de la observation de la pieza de prueba cortada y pulida con el microscopio optico y midiendo el ratio mediante la utilization de un metodo de recuento de puntos. Despues de eso, se llevo a cabo el calentamiento electrico con un electrodo con respecto a la lamina de acero para estampacion en caliente, y la lamina de acero para estampacion en caliente se calento a una velocidad de calentamiento de 30° C/s de manera que la temperatura de calentamiento mas elevada fue de Ac3° C 50° C. A continuation, sin realizar un mantenimiento de temperatura despues del calentamiento, la lamina de acero calentada se estampo en caliente y se fabrico un cuerpo conformado que tiene una pared vertical que se muestra en la figura 4. La velocidad de enfriamiento del enfriamiento de la matriz se fijo en 20° C/s. La matriz utilizada en el embutido fue una matriz con forma de sombrero, y el R con un tipo de herramienta punzonadora se fijo como 5R. Ademas, la altura de la pared vertical del sombrero fue de 50 mm y la presion de retention en vaclo se fijo en 10 toneladas.
El enfriamiento se llevo a cabo fijando la temperatura de inicio de enfriamiento a 600° C, a 700° C, a 800° C, siendo evaluada para cada una de ellas la variacion de la dureza Vickers AHv de la pared vertical del cuerpo estampado en caliente. Para la dureza de la pared vertical, se obtuvo la dureza de la section transversal en una position a 0,4 mm de la superficie a partir del promedio de 5 valores con una carga de 49,0332 N (5 kgf) utilizando un comprobador de dureza Vickers. En las tablas 9 a 11 se muestran los resultados de la evaluation de la “variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es de 600° C”, de la “variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es de 700° C”, y de la “variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es de 800° C”.
Para el recubrimiento de conversion qulmica, se observo un estado de cristal de fosfato con cinco campos visuales utilizando un microscopio electronico de barrido con un aumento de 10.000 por medio de la utilizacion de un llquido bonderizado de tipo inmersion que se usa normalmente, y se determino como correcto si no habla ningun espacio en un estado de cristal (correcto: bueno, incorrecto: pobre).
Los ejemplos de prueba A - 1, A - 2, A - 3, A - 9, A - 10, B - 1, B - 2, B - 5, B - 6, C - 1, C - 2, C - 5, C - 6, D - 2, D - 3, D- 8, D - 10, E - 1, E - 2, E - 3, E - 8, E - 9, F - 1, F - 2, F - 3, F - 4, G - 1, G - 2, G - 3, G - 4, Q - 1, R - 1 y S - 1 se calificaron como buenos dado que estaban en el intervalo de las condiciones. En los ejemplos de prueba A - 4, C - 4, D - 1, D - 9, F - 5 y G - 5, dado que la temperatura de calentamiento mas elevada en el recocido continuo fue menor que el intervalo de la presente invention, la ferrita no recristalizada permanecio y la AHv se elevo. En los ejemplos de prueba A - 5, B - 3 y E - 4, dado que la temperatura de calentamiento mas elevada en el recocido continuo fue mayor que el intervalo de la presente invencion, la estructura de fase unica de austenita se obtuvo a la temperatura de calentamiento mas elevada, y la transformation de ferrita y la precipitation de cementita no prosiguieron en el enfriamiento y el mantenimiento posteriores, la fraccion de la fase dura despues del recocido se hizo elevada y la AHv se elevo. En los ejemplos de prueba A - 6 y E - 5, dado que la velocidad de enfriamiento desde la temperatura de calentamiento mas elevada en el recocido continuo fue mayor que el intervalo de la presente invencion, la transformacion de ferrita no se produjo de forma suficiente y la AHv se elevo. En los ejemplos de prueba A - 7, D - 4, D - 5, D - 6 y E - 6, dado que la temperatura de mantenimiento en el recocido continuo fue inferior al intervalo de la presente invencion, la transformacion de ferrita y la precipitacion de cementita fueron insuficientes, y la AHv se elevo. En el ejemplo de prueba D - 7, dado que la temperatura de mantenimiento en el recocido continuo fue mayor que el intervalo de la presente invencion, la transformacion de ferrita no avanzo suficientemente, y la AHv se elevo. En los ejemplos de prueba A - 8 y E - 7, dado que el tiempo de mantenimiento en el recocido continuo fue mas corto que el intervalo de la presente invencion, la transformacion de ferrita y la precipitacion de cementita fueron insuficientes, y la AHv se elevo. Al comparar los ejemplos de prueba B - 1, C - 2 y D - 2 y los ejemplos de prueba B -4, C - 3 y D - 6, que tienen condiciones de fabrication similares en el tipo de acero, que tienen casi la misma concentration de C del material de acero y que tienen diferentes valores de Dlinch de 3,5, 4,2 y 5,2, se encontro que, cuando el valor de Dlinch era grande, la mejora de la AHv era significativa. Dado que el tipo de acero H tenia una cantidad pequena de C del 0,16 %, la temperatura de enfriamiento despues de la estampacion en caliente se hizo menor, y no fue adecuado como componente estampado en caliente. Dado que el tipo de acero I tenia una gran cantidad de C del 0,40 %, se generaron grietas en la parte extrema en el momento de la estampacion en caliente. El tipo de acero J tenia una cantidad pequena de Mn del 0,82 % y la templabilidad fue baja. Dado que los tipos de acero K y N, respectivamente, tenlan una gran cantidad de Mn del 3,82 % y una cantidad de Ti del 0,310 %, fue diflcil llevar a cabo la laminacion en caliente que forma parte de la etapa de fabricacion de un componente estampado en caliente. Dado que los tipos de acero L y M, respectivamente, tenlan una gran cantidad de Si del 1,32 % y una cantidad de Al del 1,300 %, el recubrimiento de conversion qulmica del componente estampado en caliente se degrado. Dado que el tipo de acero O tenia una pequena cantidad anadida de B y el tipo de acero P tenia una eliminacion de la toxicidad del N insuficiente debido a la adicion de Ti, la templabilidad fue baja.
Ademas, tal y como se descubre a partir de las tablas 3 a 11, aunque se llevo a cabo un tratamiento superficial debido al revestimiento o similar, los efectos de la presente invencion no se vieron afectados.
Aplicabilidad industrial
Segun la presente invencion, incluso en el caso de fabricacion de un cuerpo conformado que tiene una pared vertical de lamina de acero para estampacion en caliente, es posible proporcionar un cuerpo estampado en caliente que tiene una pared vertical que puede eliminar la variacion de la dureza en el cuerpo conformado.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente, comprendiendo el metodo:
laminar en caliente una plancha que contiene unos componentes quimicos que constan de, en % en masa, 0,18 % a 0,35 % de C, 1,0 % a 3,0 % de Mn, 0,01 % a 1,0 % de Si, 0,001 % a 0,02 % de P, 0,0005 % a 0,01 % de S, 0,001 % a 0,01 % de N, 0,01 % a 1,0 % de Al, 0,005 % a 0,2 % de Ti, 0,0002 % a 0,005 % de B, y 0,002 % a 2,0 % de Cr, y
opcionalmente uno o mas de entre 0,002 % a 2,0 % de Mo, 0,002 % a 2,0 % de Nb, 0,002 % a 2,0 % de V, 0,002 % a 2,0 % de Ni, 0,002 % a 2,0 % de Cu, 0,002 % a 2,0 % de Sn, 0,0005 % a 0,0050 % de Ca, 0,0005 % a 0,0050 % de Mg, y 0,0005 % a 0,0050 % de REM,
y el resto de Fe e impurezas inevitables, al objeto de obtener una lamina de acero laminada en caliente; enrollar la lamina de acero laminada en caliente que se somete a la laminacion en caliente;
laminar en frio la lamina de acero laminada en caliente enrollada para obtener una lamina de acero laminada en frio;
recocer continuamente la lamina de acero laminada en frio que se somete a la laminacion en frio para obtener una lamina de acero para estampacion en caliente; y
realizar la estampacion en caliente calentando la lamina de acero para estampacion en caliente que se recuece continuamente de manera que la temperatura de calentamiento mas elevada sea igual o superior a Ac3° C, y conformar una pared vertical,
en el que el recocido continuo incluye:
calentar la lamina de acero laminada en frio hasta un intervalo de temperatura igual o superior a Ac1 ° C e inferior a Ac3° C;
enfriar la lamina de acero laminada en frio calentada desde la temperatura de calentamiento mas elevada hasta 660° C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s; y
mantener la lamina de acero laminada en frio enfriada en un intervalo de temperatura de 550° C a 660° C durante un periodo de tiempo de un minuto a 10 minutos.
2. El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun la reivindicacion 1,
en el que los componentes quimicos incluyen uno o mas de entre 0,002 % a 2,0 % de Mo, 0,002 % a 2,0 % de Nb, 0,002 % a 2,0 % de V, 0,002 % a 2,0 % de Ni, 0,002 % a 2,0 % de Cu, 0,002 % a 2,0 % de Sn, 0,0005 % a 0,0050 % de Ca, 0,0005 % a 0,0050 % de Mg, y 0,0005 % a 0,0050 % de REM.
3. El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun la reivindicacion 1, comprendiendo el metodo ademas la realizacion de cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia, despues del recocido continuo.
4. El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun la reivindicacion 2, comprendiendo el metodo ademas la realizacion de cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia, despues del recocido continuo.
5. Un metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente, comprendiendo el metodo:
laminar en caliente una plancha que contiene unos componentes quimicos que constan de, en % en masa, 0,18 % a 0,35 % de C, 1,0 % a 3,0 % de Mn, 0,01 % a 1,0 % de Si, 0,001 % a 0,02 % de P, 0,0005 % a 0,01 % de S, 0,001 % a 0,01 % de N, 0,01 % a 1,0 % de Al, 0,005 % a 0,2 % de Ti, 0,0002 % a 0,005 % de B, y 0,002 % a 2,0 % de Cr, y
opcionalmente uno o mas de entre 0,002 % a 2,0 % de Mo, 0,002 % a 2,0 % de Nb, 0,002 % a 2,0 % de V, 0,002 % a 2,0 % de Ni, 0,002 % a 2,0 % de Cu, 0,002 % a 2,0 % de Sn, 0,0005 % a 0,0050 % de Ca, 0,0005 % a 0,0050 % de Mg, y 0,0005 % a 0,0050 % de REM,
y el resto de Fe e impurezas inevitables, al objeto de obtener una lamina de acero laminada en caliente; enrollar la lamina de acero laminada en caliente que se somete a la laminacion en caliente;
laminar en frio la lamina de acero laminada en caliente enrollada para obtener una lamina de acero laminada en frio;
recocer continuamente la lamina de acero laminada en frio que se somete a la laminacion en frio para obtener una lamina de acero para estampacion en caliente; y
realizar la estampacion en caliente calentando la lamina de acero para estampacion en caliente que se recuece continuamente de manera que la temperatura de calentamiento mas elevada sea igual o superior a Ac3° C, y conformar una pared vertical,
en el que, en la laminacion en caliente, en la laminacion en caliente de acabado configurada con una maquina con 5 o mas soportes de rodillos consecutivos, la laminacion se lleva a cabo mediante la fijacion de una temperatura de laminacion en caliente de acabado FT en un laminador final Fi en un intervalo de temperatura de (Ac3 - 80)° C a (Ac3 + 40)° C, mediante la fijacion de un tiempo desde el inicio de la laminacion en un laminador Fi - 3 , que es una maquina anterior al laminador final Fi, hasta el final de la laminacion en el laminador final Fi para que sea igual o superior a 2,5 segundos, y por medio de la fijacion de una temperatura de laminacion en caliente Fi - 3T en el laminador Fi - 3 para que sea igual o inferior a FiT 100° C, y despues de llevar a cabo el mantenimiento en un intervalo de temperatura de 600° C a Ar3° C durante un periodo de tiempo de 3 segundos a 40 segundos, se realiza el enrollamiento,
el recocido continuo incluye:
calentar la lamina de acero laminada en frlo hasta un intervalo de temperatura igual o superior a (Aci -40)° C e inferior a Ac3° C;
enfriar la lamina de acero laminada en frlo calentada desde la temperatura de calentamiento mas elevada hasta 660° C a una velocidad de enfriamiento igual o inferior a 10° C/s; y
mantener la lamina de acero laminada en frlo enfriada en un intervalo de temperatura de 450° C a 660° C durante un periodo de tiempo de 20 segundos a 10 minutos.
6. El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun la reivindicacion 5,
en el que los componentes qulmicos incluyen uno o mas de entre 0,002 % a 2,0 % de Mo, 0,002 % a 2,0 % de Nb, 0,002 % a 2,0 % de V, 0,002 % a 2,0 % de Ni, 0,002 % a 2,0 % de Cu, 0,002 % a 2,0 % de Sn, 0,0005 % a 0,0050 % de Ca, 0,0005 % a 0,0050 % de Mg, y 0,0005 % a 0,0050 % de REM.
7. El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun la reivindicacion 5, comprendiendo el metodo ademas la realizacion de cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia, despues del recocido continuo.
8. El metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun la reivindicacion 6, comprendiendo el metodo ademas la realizacion de cualquiera de entre un proceso de galvanizacion por inmersion en caliente, un proceso de recocido despues de galvanizacion, un proceso de revestimiento de aluminio fundido, un proceso de revestimiento de aluminio fundido aleado y un proceso de galvanoplastia, despues del recocido continuo.
9. Un cuerpo estampado en caliente que esta conformado por medio de la utilizacion del metodo de fabricacion de un cuerpo estampado en caliente segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,
en el que, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es igual o inferior a 650° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 100 cuando se mide con una carga de 49 N (5 kgf) utilizando un comprobador de dureza Vickers, cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es de 650° C a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 60, y cuando la temperatura de inicio de enfriamiento es igual o superior a 750° C, la variacion de la dureza Vickers AHv del cuerpo estampado en caliente es igual o inferior a 40.
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