ES2835285T3 - Acero laminado en caliente y método para fabricar acero laminado en caliente - Google Patents

Acero laminado en caliente y método para fabricar acero laminado en caliente Download PDF

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Ari Hirvi
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Pasi Lehtikangas
Vili Kesti
Sakari Tihinen
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Abstract

Acero laminado en caliente que tiene un límite elástico Rp0.2 de al menos 1100 MPa a lo largo de y transversalmente a la dirección de laminado y una resistencia a la tracción de al menos 1120 MPa y de hasta 1450 MPa a lo largo de y transversalmente a la dirección de laminado, caracterizado por que: tiene un % A de elongación de al menos el 8% a lo largo de y/o transversalmente a la dirección de laminado, una tenacidad al impacto de al menos 34 J/cm2 cuando se mide una muestra mediante la prueba Charpy con entalla en V que tiene un espesor de 5-10 mm a -40ºC longitudinalmente a la dirección de laminado, un radio de flexión mínimo de 5.0 x espesor longitudinal y/o transversalmente a la dirección de laminado, y una composición química que contiene en % en masa: - C 0.10 - 0.2 - Si 0 - 0.7 - Mn 1.3 - 2.2 - Nb 0 - 0.06 - Ti 0 - 0.15 - V más de 0.03 y <=0.25 - Al 0.01 - 0.15 - B 0.0005 - 0.010 - Cr 0.1 -1.7 - Mo 0.15 - 0.8 - Cu 0 - 1.5 - Ni 0.3 - 2.5 - P 0 - 0.015 - S 0 - 0.008 - Zr 0 - 0.2 - Ca 0 - 0.004 - N 0-0.01 - el resto Fe e impurezas inevitables, con lo cual: a) cuando 0.10 < C < 0.11, entonces Mn >= 1.6 y V > 0.14 y Mo >= 0.5 b) cuando 0.11 <= C < 0.125, entonces Mn >= 1.45 y V >= 0.13 y Mo >= 0.35 c) cuando 0.125 <= C < 0.15, entonces Mn >=1.35 y V >= 0.12 y Mo >= 0.20, y d) cuando C >= 0.15 y V > 0.11, entonces Mn >= 1.3 y Mo >= 0.15 o cuando C >= 0.15 y V 0.03 - 0.11, entonces Mn > 1.3 y Mo > 0.15 y Nb > 0.02 y Cr+Cu+Ni > 1.4.

Description

DESCRIPCIÓN
Acero laminado en caliente y método para fabricar acero laminado en caliente
Campo técnico
La presente invención se refiere a acero laminado en caliente de alta resistencia y a un método para fabricar dicho acero laminado en caliente.
Antecedentes de la invención
Los productos de acero plano martensítico se han fabricado durante muchos años usando un método que comprende los pasos: calentar una plancha de acero a la temperatura de austenización, laminar en caliente, recalentar, enfriar rápidamente y templar o, alternativamente, calentar una plancha de acero a la temperatura de austenización, laminar en caliente, enfriar rápida y directamente y templar.
Por ejemplo, en la Patente Europea número EP 2.576.848 se describe un método para producir un acero laminado en caliente a partir de un acero cuya composición en porcentaje en peso es: C 0.075 - 0.12%, Si 0.1 - 0.8%, Mn 0.8 -1.7%, Al 0.015 - 0.08%, P menos del 0.012%, S menos del 0.005%, Cr 0.2 - 1.3%, Mo 0.15 - 0.80%, Ti 0.01 - 0.05%, B 0.0005 - 0.003%, V 0.02 - 0.10%, Nb menos del 0.3%, Ni menos del 1%, Cu menos del 0.5%, siendo el resto hierro e impurezas inevitables. En la patente se describen aceros de tipo lámina martensíticos enfriados rápida y directamente que son recocidos y templados. El acero laminado en caliente es excepcionalmente resistente al templado después de un procedimiento de enfriamiento rápido y directo, en donde mediante templado se consiguen alta resistencia (es decir, Rp0.2 de al menos 890 MPa) junto con una buena tenacidad al impacto (Charpy V (-20°C) = 37 J) y conformabilidad, así como buena soldabilidad.
En la Solicitud de Patente Europea número EP 2.949.775 A1 se describe una placa de acero de durabilidad ultraalta que tiene un límite de elasticidad bajo que comprende los elementos químicos en los porcentajes en masa: C: 0.18-0.34%, Si: 0.10-0.40%, Mn: 0.50-1.40%, Cr: 0.20-0.70%, Mo: 0.30-0.90%, Nb: 0-0.06%, Ni: 0.50-2.40%, V: 0-0.06%, Ti: 0.002-0.04%, Al: 0.01-0.08%, B: 0.0006-0.0020%, N: 0.0060%, O: 0.0040%, Ca: 0-0.0045%, y el resto de Fe y otras impurezas inevitables. También se describe un procedimiento de fabricación de placa de acero en donde la temperatura de calentamiento es de 1080-1250°C; la temperatura de enfriamiento rápido es de 860-940°C y la temperatura de templado es de 150-350°C.
En la solicitud de patente japonesa número JP 2006206942A se proporciona un método para fabricar un acero de alta resistencia a la tracción excelente en resistencia a la fragilización por hidrógeno, que es menos probable que produzca fragilización por hidrógeno como fractura retardada, agrietamiento retardado de soldaduras y agrietamiento por corrosión por sulfuros. El acero está constituido, en porcentaje en masa, por: C: 0.02 a 0.25%, Si: 0.01 a 0.8%, Mn: 0.5 a 2.0%, Al: 0.005 a 0.1%, N: 0.0005 a 0.008%, P: 0.03% o menos, S: 0.03% o menos, conteniendo opcionalmente uno o dos o más de Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B, Ca, REM, Mg y siendo el resto Fe e impurezas inevitables.
Dichos productos de acero plano pueden usarse para aplicaciones, como son aplicaciones de desgaste o estructurales, en que el acero debe presentar alta resistencia junto con suficientes dureza, flexibilidad y tenacidad al impacto tanto en productos de acero tal como se producen como en el área ZAC (zona afectada por el calor) de productos de acero soldado.
Sumario de la invención
Un objeto de la invención es proporcionar acero laminado en caliente mejorado.
Este objeto se consigue mediante acero laminado en caliente con las características citadas en la reivindicación 1.
Añadiendo los elementos de aleación en las cantidades citadas, puede conseguirse una combinación de buenas propiedades de tenacidad y resistencia del material de base y que cualquier fractura que se produzca durante un ensayo de tracción de una soldadura se produzca tan alejado como sea posible de la línea de fusión.
Se necesita carbono para conseguir alta resistencia del material de base y los otros elementos enumerados anteriormente mejoran la resistencia de la soldadura, así como para evitar zonas reblandecidas en una costura soldada que «alcanzarían» la fractura. El manganeso, el molibdeno y el vanadio también mejoran la resistencia del acero enfriado rápidamente y templado.
Desde el punto de vista de la tenacidad, es importante tener un contenido de carbono tan bajo como sea posible. La cantidad de cada elemento en las realizaciones a) a d) proporciona una buena combinación de tenacidad y alta resistencia.
El acero laminado en caliente que tiene la composición química dada anteriormente y que se ha fabricado usando el método descrito en la presente memoria presenta alta resistencia ((es decir, límite elástico (Rp0.2) de al menos 1100 MPa) a lo largo de la dirección de laminado y transversalmente a la dirección de laminado y una resistencia a la tracción de al menos 1120 MPa a lo largo de la dirección de laminado y transversalmente a la dirección de laminado, buena flexibilidad (es decir, un radio de flexión mínimo de 5.0 x espesor a lo largo de la dirección de laminado y/o transversalmente a la dirección de laminado, preferiblemente 4.0 x espesor a lo largo de la dirección de laminado o más preferiblemente 3.5 x espesor a lo largo de la dirección de laminado y una tenacidad al impacto de al menos 34 J/cm2 y más preferiblemente una tenacidad al impacto de al menos 50 J/cm2 cuando se mide una muestra mediante la prueba Charpy con entalla en V con un espesor de 5-10 mm a -40°C longitudinalmente a la dirección de laminado y buena ductilidad (es decir, un porcentaje A de elongación de al menos el 8% a lo largo de la dirección de laminado y transversalmente a dicha dirección, preferiblemente de al menos el 10% o lo más preferiblemente al menos el 12%). Las propiedades mecánicas se definen según las instrucciones del ensayo de la norma ISO 10025-6.
Preferiblemente, esta combinación de propiedades se consigue tanto en productos de acero enfriados rápidamente y templados laminados en caliente y tal como son producidos como en el área ZAC (zona afectada por el calor) de productos de acero laminado en caliente y soldado (que se sueldan usando un material de relleno que se diseña para aceros que tienen un límite elástico de al menos 1100 MPa, preferiblemente de al menos 960 MPa, más preferiblemente de al menos 900 MPa, lo más preferiblemente de al menos 890 MPa, como X90 o preferiblemente X96).
En la técnica anterior se incluyen láminas de acero laminado en caliente que tienen un límite elástico (Rp0.2) de al menos 1100 MPa, aunque esas láminas de acero laminado en caliente de la técnica anterior no tienen dicha buena soldabilidad o dichas buenas propiedades mecánicas cuando se sueldan.
La expresión acero laminado en caliente usada en la presente memoria significa un acero que se lamina en caliente para que sea similar a una lámina, tal como una placa gruesa laminada en caliente o preferiblemente fleje de acero laminado en caliente. El espesor del fleje de acero laminado en caliente puede ser de 2 - 15 mm, preferiblemente de 2.5 - 10 mm. El espesor de la placa gruesa laminada en caliente puede ser de 4 - 50 mm, preferiblemente de 5 -25 mm.
Según una realización de la invención el acero laminado en caliente comprende del 0.4-1.7% en masa de Cr, preferiblemente del 1.0-1.7% en masa de Cr.
Según una realización de la invención, la composición química contiene tanto Ni como Cu y la cantidad de Ni > 0.33 x la cantidad de Cu, preferiblemente la cantidad de Ni > 0.5 x la cantidad de Cu de manera que se mantenga la alta calidad de la superficie del acero en la laminación en caliente. Además, los costes de alear el acero laminado en caliente pueden mantenerse tan bajos como sea posible mientras se consigan las propiedades ventajosas del acero laminado en caliente según la presente invención (ya que el níquel es un elemento de aleación caro). El níquel evita que el cobre funda bajo la incrustación que puede formarse en las superficies exteriores del acero cuando es recocido antes de la laminación en caliente y que comprende óxidos de hierro y de ese modo se evita que el cobre migre a las fronteras de grano, que puede debilitar las fronteras de grano. Las fronteras de grano debilitadas pueden fomentar el agrietamiento de la superficie y los defectos durante el procedimiento de laminación en caliente.
Según una realización de la invención la composición química contiene tanto Ni como Cu en una cantidad total de al menos el 0.5% en masa o al menos el 1.0% en masa o al menos el 1.2% en masa.
Según una realización de la invención el acero laminado en caliente tiene una resistencia a la tracción de al menos 1120 MPa o al menos 1130 MPa o al menos 1200 MPa y/o un máximo de 1250 MPa o un máximo de 1300 MPa o un máximo de hasta 1450 MPa a lo largo de la dirección de laminado y/o transversalmente a dicha dirección.
Según una realización de la invención, el acero i laminado en caliente se usa para soldadura de metal por gases activos (MAG, por sus siglas en inglés) con refuerzo, como se define en la reivindicación 13.
El tiempo t8/5 es el tiempo que lleva que una costura de soldadura y una zona afectada por el calor (ZAC) adyacente se enfríe de 800°C a 500°C. La expresión «costura de soldadura» significa el área total de la soldadura (MS y ZAC). Un tiempo t8/5 menor que 5 segundos puede afectar desfavorablemente a las propiedades de tenacidad del acero. Un tiempo t8/5 mayor que 20 segundos puede afectar desfavorablemente a la resistencia del acero. La fractura de las muestras del ensayo de tracción transversal con soldadura MAG no se produce en el metal de la soldadura o la línea de fusión y la fractura se desplaza una distancia >1 mm o >2 mm o >3 mm de la línea de fusión con o sin refuerzo cuando se usan consumibles de soldadura que tienen una resistencia a la tracción de 1100 MPa, preferiblemente 960 MPa, más preferiblemente 900 MPa, lo más preferiblemente 890 MPa y un tiempo t8/5 de 8 - 12 segundos, preferiblemente de 6 - 18 segundos, más preferiblemente de 5-20 segundos.
Según la realización definida en la reivindicación 7, el acero laminado en caliente tiene una elongación de al menos el 7%, preferiblemente al menos el 8%, más preferiblemente al menos el 9% cuando se lleva a cabo un ensayo de tracción por una costura de soldadura de un producto de acero laminado en caliente y soldado donde la soldadura es longitudinal a la dirección de laminación. El acero laminado en caliente se suelda usando consumibles de soldadura con una resistencia a la tracción de 1100 MPa, preferiblemente 960 MPa, más preferiblemente 900 MPa, lo más preferiblemente 890 MPa y un tiempo t8/5 de 8 - 12 segundos, preferiblemente de 6 - 18 segundos, más preferiblemente de 5-20 segundos.
La presente invención también se refiere a un método para fabricar acero laminado en caliente según cualquiera de las realizaciones de la invención, con las características citadas en la reivindicación 8.
El método comprende los siguientes pasos llevados a cabo en el orden siguiente:
- calentar una plancha de acero con una composición química como se cita en la reivindicación 1 a una temperatura de austenización de 1000 - 1350°C, preferiblemente de 1200 - 1350°C,
- laminar en caliente de manera que la temperatura de laminado de acabado sea de 760 - 1050°C, preferiblemente de 760 - 960°C,
- enfriar rápidamente a 300°C o menos, preferiblemente 150°C o menos y
recocer y templar a una temperatura de 500 - 650°C, si el tiempo de templado es de 1 hora o más o recocer y templar a una temperatura de 500 - 750°C, si el tiempo de templado es menor que 1 hora después de dicho paso de enfriamiento rápido, con lo cual la microestructura del acero laminado en caliente antes del paso de templado y recocido contiene al menos el 90% de martensita, cuando se examina dicha microestructura en espesor de % (0.64 cm) y el contenido de ferrita y perlita antes del paso de templado y recocido debe ser en total menor que el 10%.
Enfriar rápidamente da como resultado al menos el 90% de martensita en la microestructura, preferiblemente el 95% de martensita y más preferiblemente el 99% de martensita cuando la microestructura se examina en espesor de % (0.64 cm).
Es beneficioso usar tales temperaturas de austenización relativamente altas debido a que en la laminación de flejes el espesor final es pequeño y el acero tiende a enfriarse durante la laminación. Usando temperaturas de calentamiento mayores, el acero se calienta más durante la laminación del fleje y las fuerzas de laminación son más pequeñas. El refinado del grano de austenita es también más fácil después. Las temperaturas de austenización mayores también fomentan una estructura de grano más uniforme antes del laminado.
Si se usan temperaturas muy altas (mayores que 1350°C) hay un riesgo de que se obtenga un tamaño de grano grande. Además, el acero puede oxidarse enérgicamente y puede haber una pérdida de rendimiento debido a una formación de incrustaciones alta. Adicionalmente, los costes de producción aumentarán.
El paso de enfriar rápidamente es preferiblemente un paso de enfriamiento rápido y directo que se lleva a cabo, por ejemplo, en un tiempo máximo de 15 segundos después del último pase de laminación en caliente. La velocidad de enfriamiento durante el enfriamiento rápido es normalmente de 30 - Í502C/s.
Para maximizar la elongación total en dirección transversal a la dirección de laminación, el método comprende el paso de recocido y templado a una temperatura de 500 - 650°C, más preferiblemente de 550 - 650°C, con lo cual el tiempo de templado es de 1 hora o más o recocido y templado a una temperatura de 500 - 750°C, más preferiblemente de 550 - 750°C, si el tiempo de templado es menor que 1 hora. El tiempo de templado es el tiempo de retención después de que el acero haya alcanzado la temperatura de templado. El templado y el recocido mejoran la tenacidad al impacto y la elongación del acero laminado en caliente si bien se mantiene su resistencia. Cuando no se requiere una elongación total máxima, el paso de recocido y templado se lleva a cabo a una temperatura de 150 - 499°C, más preferiblemente de 180 - 250°C con cualquier tiempo de templado usado. La microestructura del acero laminado en caliente antes del paso de recocido y templado contiene al menos el 90% de martensita, preferiblemente al menos el 95% de martensita y más preferiblemente al menos el 99% de martensita cuando dicha microestructura se examina en espesor de % (0.64 cm). Cabe señalar que el paso de recocido y templado puede llevarse a cabo inmediatamente después del enfriamiento rápido. Alternativamente, puede llevarse a cabo uno o más pasos del método adicionales entre el paso de enfriamiento rápido y el paso de recocido y templado. Por ejemplo, el acero enfriado rápidamente puede ser sometido a un paso de decapado con ácido y/o arrollado y/o estiramiento.
Las propiedades mecánicas del acero laminado en caliente tal y como se produce y cuando se suelda son buenas debido a la composición química del acero y porque el material se templa a una temperatura relativamente alta de al menos 500°C, preferiblemente de al menos 550°C y más preferiblemente de al menos 580°C. Si el tiempo de templado es relativamente corto, es decir, menor que 1 hora, (por ejemplo, cuando se usa templado por inducción), la temperatura de templado puede ser mayor, por ejemplo 50°C mayor o más. La temperatura de templado máxima es de 750°C.
Según una realización de la invención, el recocido y templado se lleva a cabo preferiblemente en un horno distinto de un horno de campana, es decir, el paso de recocido y templado no se lleva a cabo preferiblemente en un horno de campana sino en cualquier otro tipo de horno adecuado. Un horno de campana es un horno discontinuo que consiste en una cámara aislada con una carcasa de acero y un sistema de calentamiento. Los hornos de campana tienen cubiertas móviles llamadas campanas, que se bajan sobre la carga y el crisol usando una grúa. Se pone una campana interna sobre el crisol y se sella para suministrar una atmósfera protectora. Se baja una campana externa para proporcionar el suministro de calor. Si se lleva a cabo recocido y templado en un horno de campana, el acero puede someterse normalmente a una temperatura de 450-600°C durante un largo periodo de tiempo ya que la temperatura en el interior de la cámara aislada sube y baja lentamente, que puede producir fragilidad en algunos aceros puesto que pueden formarse segregaciones atómicas en las fronteras de grano, que puede debilitar los aceros y hacerlos muy débiles a temperatura ambiente.
Según una realización de la invención, el método comprende el paso de laminación de flejes del acero laminado en caliente. El acero laminado en caliente comprende un máximo del 0.005% en masa de niobio y <0.15% en masa de carbono cuando el acero laminado en caliente son flejes laminados.
El acero laminado en caliente comprende un mínimo del 0.005% o del 0.04% o del 0.02% en masa de niobio cuando el acero laminado en caliente no es fleje laminado. Más del 0.06% en masa de niobio no tiene efecto o solo tiene un efecto menor sobre las propiedades de resistencia del acero laminado en caliente.
Cuando se enfría rápida y directamente, la laminación de fleje como procedimiento produce una estructura de grano de austenita más alargado (aplanado) comparado con la laminación de placas, donde el tiempo para la recristalización es más largo y la recristalización es más fácil. Usando niobio, la relación de aplanamiento puede aumentar. Para conseguir la misma relación de aplanamiento en cuanto a la laminación de fleje, la placa de acero a menudo se alea con niobio. El aplanamiento de la austenita aumenta la resistencia y la tenacidad al impacto del acero.
Cuando se recalienta el acero y se enfría rápidamente después de laminación en caliente, se necesita niobio para conseguir alta resistencia y alta resistencia al impacto. La cantidad mínima de niobio requerida es entonces >0.005% en masa, preferiblemente >0.02% en masa.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se explicará además de ahora en adelante mediante ejemplos no limitantes con referencia a las figuras adjuntas donde:
En la figura 1 se muestra un organigrama en que se muestran los pasos de un método según una realización de la invención, incluyendo la alternativa a templado y recocido a la temperatura de 150-499°C que se encuentra fuera de la realización.
En la figura 2 se muestran perfiles de dureza para material con un espesor de 8 mm por la soldadura ensayada del lado frontal (es decir, el lado en el que tiene lugar la soldadura) y el lado de la raíz (es decir, el lado opuesto al lado en el que tiene lugar la soldadura), y
en la figura 3 se muestran perfiles de dureza para un material con un espesor de 4 mm sobre la soldadura ensayada del lado frontal y del lado de la raíz.
Cabe señalar que todas las características descritas con referencia a un acero laminado en caliente según la presente invención también se aplican a un método según la presente invención y viceversa.
Descripción detallada de las realizaciones
En la figura 1 se muestran los pasos de un método para fabricar acero laminado en caliente según cualquiera de las realizaciones de la invención con una composición química que contiene (en % en masa):
• C 0.10 - 0.2; preferiblemente 0.10 - 0.18; más preferiblemente 0.12 - 0.18;
• Si 0 - 0.7; preferiblemente 0.03 - 0.50; más preferiblemente 0.10 - 0.30;
• Mn 1.3 - 2.2; preferiblemente 1.4 - 1.8; más preferiblemente 1.4 - 1.7;
• Nb 0 - 0.06; preferiblemente 0 - 0.04; más preferiblemente 0 - 0.005;
• Ti 0 - 0.15; preferiblemente 0 - 0.05; más preferiblemente 0.005 - 0.02;
• V más de 0.03 y <0.25; preferiblemente más de 0.10 y <0.20;
• Al 0.01 - 0.15; preferiblemente 0.015 - 0.08;
• B 0.0005 - 0.010; preferiblemente 0.0005 - 0.005; más preferiblemente 0.001 - 0.003;
• Cr 0.1 - 1.7; preferiblemente 0.4 - 1.7 o 0.6 - 1.5 o más del 1.0% en masa;
• Mo 0.15 - 0.8; preferiblemente 0.2 - 0.5;
• Cu 0 - 1.5; preferiblemente 0.1-1.0;
• Ni 0.3 - 2.5; preferiblemente 0.7 - 1.7;
• P 0 - 0.015; preferiblemente 0 - 0.009;
• S 0 - 0.008; preferiblemente 0 - 0.004;
• Zr 0 - 0.2; preferiblemente 0 - 0.01;
• Ca 0 - 0.004; preferiblemente 0.001 - 0.003;
• preferiblemente N 0-0.01% en masa; más preferiblemente <0.006% en masa.
• el resto Fe e impurezas inevitables.
con lo cual:
a) cuando 0.10 < C < 0.11 entonces Mn > 1.60 y V > 0.14 y Mo > 0.5 (en % en masa),
b) cuando 0.11 < C < 0.125 entonces Mn > 1.45 y V > 0.13 y Mo > 0.35 (en % en masa),
c) cuando 0.125 < C < 0.15, entonces Mn > 1.35 y V > 0.12 y Mo > 0.20 (en % en masa),
d) cuando C > 0.15 y V > 0.11; entonces Mn > 1.3 y Mo > 0.15 (en % en masa) o
cuando C > 0.15 y V 0.03 - 0.11; entonces Mn > 1.3 y Mo > 0.15 y Nb > 0.02 y Cr Cu Ni > 1.4 (en % en masa).
El método comprende el paso de calentar una plancha de acero que tiene la composición química descrita con anterioridad a una temperatura de austenización de 1000-1350°C.
El espesor de la plancha de acero es, por ejemplo, 210 mm y se calienta preferiblemente a una temperatura de austenización de 1200 - 1350°C, donde se mantiene hasta que se calienta de manera adecuadamente uniforme y los elementos de aleación se han disuelto en la matriz de manera adecuada. Normalmente, esto lleva varias horas. Si la temperatura de austenización está por debajo de 1200°C, puede haber el peligro de que no todo de los elementos de aleación se disuelvan en la austenita, es decir, la austenita no se hace homogénea y durante el templado el endurecimiento por precipitación puede permanecer a un nivel bajo. Por otra parte, si la temperatura de austenización es mayor que 1350°C esto daría como resultado un tamaño de grano de la austenita excepcionalmente grande y mayor oxidación de la superficie de la plancha. El tiempo de recocido en el recalentamiento puede encontrarse normalmente en el orden de 2 - 4 horas, pero, dependiendo de la tecnología del horno seleccionada y del espesor de la plancha puede ser también mayor que 4 horas o menor que 2 horas.
Después del paso de calentamiento, se lleva a cabo la laminación en caliente, que puede comprender normalmente un paso de desbaste y un paso posterior de laminación de acabado. La temperatura de laminación en caliente en el pase último es de 760 - 1050°C. Preferiblemente, la temperatura de laminado de acabado en el pase último de la laminación en caliente es de 760 - 960°C. La temperatura final de laminación en caliente está preferiblemente por encima de 830°C o más preferiblemente al menos 850°C de manera que las fuerzas de laminación permanezcan en valores razonables y a lo sumo de 940°C, y más preferiblemente 920°C a lo sumo, en donde se asegura, entre otros, una calidad de superficie excelente.
Después de la laminación en caliente o de la laminación de fleje, el acero se enfría rápidamente, es decir, se enfría a una velocidad de enfriamiento acelerada, normalmente de 30 - 150°C/s, usando enfriamiento de un paso, por ejemplo, preferiblemente a una velocidad de enfriamiento máxima de 120°C/s, en un medio de enfriamiento rápido adecuado, como agua o aceite, a una temperatura de 300°C o menos o preferiblemente 150°C o menos, es decir, cualquier temperatura entre la temperatura ambiente o la temperatura normal y 300°C. Si se arrolla un producto de fleje a esa temperatura, es decir, a una temperatura de arrollamiento de 300°C o menos. Preferiblemente, el enfriamiento rápido es llevar a cabo un enfriamiento rápido y directo a un máximo de 15 segundos después del último pase de laminación en caliente.
Este enfriamiento rápido proporciona al acero propiedades mecánicas excelentemente buenas incluida buena tenacidad al impacto junto con buena flexibilidad. Preferiblemente, la temperatura final del enfriamiento rápido es como máximo de 150°C, debido a que, en este caso, después de enfriar rápidamente, se consigue el producto de acero con buen aplanamiento.
El acero enfriado rápidamente se somete con posterioridad a recocido y templado a una temperatura de 500 - 650°C si el tiempo de templado es una hora o más o recocido y templado a una temperatura de 500 - 750°C si el tiempo de templado es menor que 1 hora. Si la temperatura de templado es de 400 - 750°C entonces el recocido y templado se lleva a cabo normalmente en un horno distinto de un horno de campana de manera que se evite el riesgo de afectar desfavorablemente a las propiedades de resistencia y tenacidad del acero. Sin embargo, si la temperatura de templado es de 150 - 250°C entonces el templado y recocido puede llevarse a cabo también en un horno de campana sin que se vean afectadas desfavorablemente las propiedades de resistencia y tenacidad del acero y minimizar los costes de producción. El templado a las temperaturas de recocido de 250 - 400°C no se recomienda debido a fragilización de templado a baja temperatura si se requieren buenas propiedades de tenacidad. Normalmente, las temperaturas mayores fomentan buenos valores de elongación total y las temperaturas de templado menores fomentan propiedades de resistencia mayores.
Un tratamiento de templado adecuado se define por la fórmula P = T*(20+logt), donde la temperatura T está en °K y el tiempo está en horas. El parámetro Larsen Miller, P, está entre 15 - 19.5 y preferiblemente entre 16 - 18.
El paso de recocido y templado puede llevarse a cabo en acero enfriado rápidamente como corte de lámina de acero de una bobina o en una lámina de acero que se desenrolla continuamente de una bobina o una placa gruesa. En el caso de un producto de fleje, el paso de templado y recocido puede llevarse a cabo alternativamente en una bobina completa, por ejemplo, en un horno de campana.
La microestructura de acero laminado en caliente antes del paso de recocido y templado contiene al menos el 90% de martensita, preferiblemente al menos el 95% de martensita y más preferiblemente al menos el 99% de martensita cuando la microestructura se examina en espesor de % (0.64 cm). La mayor parte de la microestructura será martensita aunque puede contener algo de bainita. El contenido de ferrita y perlita antes del paso de recocido y templado puede ser en total menor que el 10%, preferiblemente menor que el 5%.
El contenido de manganeso como porcentaje en peso es del 1.1 - 2.2% en masa para asegurar buena aptitud para endurecerse en el metal de soldadura y ZAC de acero laminado en caliente y soldado. El manganeso también fomenta la aptitud para endurecerse del material de base durante el paso de enfriamiento rápido. La expresión «metal de soldadura» significa la parte de la costura de soldadura que consiste principalmente en material de relleno.
El contenido máximo de manganeso debería fijarse según la ecuación de manera que se eviten segregaciones excesivas y se asegure una buena resistencia al impacto:
contenido máximo de manganeso (en % en masa) = 2.7- 5*contenido de carbono (en % en masa).
El molibdeno precipita en el recocido y templado, que disminuye la reducción de la resistencia producida por el tratamiento de templado y, así, ayuda a conseguir alta resistencia. Adicionalmente, se usa molibdeno, entre otros, para evitar la fragilidad del acero disminuyendo la infiltración de, entre otros, fósforo en las fronteras de grano durante el recocido y templado. El molibdeno también aumenta con eficacia la aptitud para endurecerse del material de base y asegura buenas propiedades de resistencia de las costuras soldadas de acero laminado en caliente y soldado.
Se ha encontrado que el niobio puede reducir la flexibilidad de un acero laminado en caliente si está presente en una gran cantidad. El uso de niobio como elemento de aleación es, sin embargo, una ventaja para conseguir una resistencia y una tenacidad al impacto adecuadas en acero laminado en caliente. El niobio fomenta un tamaño de grano más pequeño en el acero, que da como resultado mejores propiedades del acero. El niobio puede ser necesario, especialmente en el caso de placa gruesa, para permitir que cantidades menores de otros elementos de aleación fomenten buenas propiedades de resistencia y tenacidad. En el caso de un producto de fleje enfriado rápida y directamente, el acero también puede hacerse sin usar niobio. El niobio, por lo tanto, es un elemento de aleación opcional en el acero laminado en caliente según la presente invención, cuyo contenido debería limitarse al 0.06% en masa, preferiblemente al 0.04% en masa y más preferiblemente al 0.005% en masa, en donde se aseguran las mejores propiedades de flexibilidad posibles para el acero laminado en caliente.
El titanio es un elemento de aleación opcional en el acero laminado en caliente según la presente invención, que puede requerirse para unir nitrógeno en el acero y de manera que el boro actúe eficazmente como instrumento de mejora de la aptitud para endurecer y que no se formen nitruros de boro. El titanio se usa porque actúa con más fiabilidad con acero enfriado rápidamente que el aluminio. El contenido de titanio es del 0 - 0.15% en masa, preferiblemente del 0 - 0.05% en masa y más preferiblemente del 0.005 - 0.02% en masa. Los nitruros de titanio presentan un crecimiento de grano en la zona afectada por el calor de una soldadura y mejoran las propiedades de tenacidad de una costura de soldadura. Por otra parte, a contenidos mayores que el 0.02% en masa, la cantidad de nitruros de titanio de tamaño relativamente grande puede aumentar el TiN, que es perjudicial en términos de propiedades de tenacidad al impacto y de flexión del acero laminado en caliente. La relación Ti/N del acero laminado en caliente está preferiblemente en el intervalo de 3-4. Sin embargo, pueden usarse mayores contenidos de titanio de hasta el 0.15% en masa para aumentar la resistencia en la condición tal como se templa.
El contenido de vanadio del acero laminado en caliente según la presente invención debe ser mayor que el 0.1% en masa y <0.25% en masa, preferiblemente mayor que el 0.10% y <0.20% en masa o al menos el 0.11% en masa de vanadio o al menos el 0.12% en masa de vanadio o al menos el 0.13% en masa de vanadio o al menos el 0.14% en masa de vanadio para asegurar alta resistencia. Sin embargo, se ha encontrado que una cantidad demasiado alta de vanadio es perjudicial para la tenacidad al impacto del acero enfriado rápidamente y templado. La cantidad de vanadio no debería exceder, por lo tanto, del 0.25% en masa. El vanadio tiene un efecto de endurecimiento por precipitación fuerte después del templado y se requiere conseguir alta resistencia tanto en metal de base como en la ZAC.
Se usa aluminio para condensar acero, es decir, para unir el oxígeno del acero. El contenido de aluminio es del 0.01 - 0.15% en masa, preferiblemente del 0.015 - 0.08% en masa para evitar la formación excesiva de óxidos de aluminio.
El boro es un elemento de aleación eficaz que fomenta la aptitud para endurecerse del acero en el enfriamiento rápido. Es un elemento de aleación esencial en esta invención puesto que fomenta las propiedades de resistencia y dureza en el metal de soldadura y en la zona afectada por el calor (ZAC). Durante la soldadura, el boro se desplaza desde el material de base al metal de soldadura, aumentando de ese modo la dureza del metal de soldadura. Esto asegura que la fractura no se produzca en el metal de soldadura o en la línea de fusión. La fractura puede alejarse tanto como sea posible de la línea de fusión hacia el material de base en cargas estáticas altas. El contenido de boro es del 0.0005 -0.010% en masa, preferiblemente del 0.0005 - 0.005% en masa y más preferiblemente del 0.001 - 0.003% en masa. Un contenido de boro de al menos el 0.0005% en masa aumenta la aptitud para endurecerse del material de base y de la zona ZAC, asegurando buenas propiedades de resistencia. Por otra parte, un contenido de boro mayor que el 0.005% en masa es inútil considerando la aptitud para endurecerse del material de base y la ZAC. Cuando el contenido de boro es mayor que el 0.001% en masa, se asegura adaptar las propiedades de resistencia de la soldadura y la localización de la fractura como se describió previamente. Un contenido de boro mayor que el 0.010% en masa puede ser perjudicial para las propiedades mecánicas del acero.
El contenido de cromo de acero laminado en caliente según la presente invención es del 0.1 - 1.7% en masa, preferiblemente del 0.4 - 1.7 o del 0.6% - 1.5% en masa o más del 1.0% en masa para conseguir alta resistencia y buena aptitud para endurecer tanto en el acero laminado en caliente tal como se produce como en la ZAC de un producto de acero laminado en caliente y soldado. El cromo también fomenta la resistencia de templado.
Según una realización de la invención la composición química de acero laminado en caliente según la presente invención contiene tanto Ni como Cu en una cantidad total de al menos el 0.5% en masa o al menos el 1.0% en masa o al menos el 1.2% en masa. El cobre es un elemento de aleación opcional. Puede usarse en una cantidad de hasta el 1.5% en masa, preferiblemente del 0.1-1.0% en masa para aumentar la resistencia o mejorar la resistencia al clima del acero laminado en caliente.
Según una realización de la invención la composición química contiene tanto Ni como Cu y la cantidad de Ni > 0.33 x la cantidad de Cu, preferiblemente la cantidad de Ni > 0.5 x la cantidad de Cu. Cr+Cu+Ni está entre 0.4 - 5.7; preferiblemente entre 1.4 - 3.5 y más preferiblemente entre 2 - 3.
El níquel es un elemento de aleación esencial en el acero laminado en caliente según la presente invención y mejora la tenacidad de las zonas afectadas por el calor y el metal de soldadura de las costuras de soldadura y también mejora la calidad de la superficie del acero laminado en caliente que contiene cobre, pero, en algunas circunstancias, puede disminuir ligeramente la tenacidad al impacto del acero templado.
El fósforo debilita la tenacidad al impacto del acero enfriado rápidamente y templado y el contenido de fósforo debería limitarse, por lo tanto, a un máximo del 0.015% en masa, preferiblemente a un máximo del 0 - 0.009% en masa.
El contenido de azufre se limita a un máximo del 0.008% en masa, preferiblemente a un máximo del 0.004% en masa, para asegurar una buena tenacidad al impacto y conformabilidad en el acero laminado en caliente según la presente invención.
El circonio es un elemento de aleación opcional que puede reemplazar al niobio si es necesario. El contenido de circonio puede estar entre el 0 - 0.2% en masa, preferiblemente 0 - 0.01% en masa.
El calcio es un elemento de aleación opcional que puede usarse para modificar la morfología de las inclusiones en el acero. El contenido de calcio puede estar entre el 0 - 0.004% en masa. Si la cantidad de calcio excede del 0.004% en masa las inclusiones en el acero pueden ser demasiado grandes, que puede afectar perjudicialmente a las propiedades físicas del acero.
El acero laminado en caliente tiene una resistencia a la tracción de al menos 1120 MPa y hasta 1450 MPa.
Según una realización de la invención, el acero laminado en caliente tiene un porcentaje A de elongación de al menos el 8% (es decir, elongación permanente de la longitud, expresada en porcentaje de longitud) o incluso de al menos el 10% o al menos el 12% a lo largo de la dirección de laminación y transversal a dicha dirección. El acero laminado en caliente tiene dicha elongación en su condición tal como es producido. El acero laminado en caliente también tiene una elongación de al menos el 7%, preferiblemente al menos el 8%, más preferiblemente al menos el 9% cuando se lleva a cabo un ensayo de tracción por una costura de soldadura de un producto de acero laminado en caliente y soldado donde la soldadura es longitudinal a la dirección de laminación.
Según una realización de la invención, el acero laminado en caliente tiene una tenacidad al impacto de al menos 34 J/cm2 y más preferiblemente una tenacidad al impacto de al menos 50 J/cm2 cuando se mide una muestra mediante la prueba Charpy con entalla en V con un espesor de 5-10 mm a -20°C y más preferiblemente a -40°C de manera longitudinal y transversalmente a la dirección de laminación. El acero laminado en caliente tiene dicha resistencia al impacto en su condición tal como se produce.
Las propiedades mecánicas del acero laminado en caliente citado en este documento se determinaron según las instrucciones de ensayo de la norma ISO 10025-6:2004.
Según una realización de la invención el acero laminado en caliente se usa para soldadura de metal por gases activos (MAG) con o sin refuerzo, usando un método de soldadura con ranura en V o en Y, con lo cual se suelda un primer cordón de soldadura desde el lado del fondo o del lado superior, preferiblemente desde el lado del fondo, y otros cordones de soldadura desde el lado superior, usando consumibles de soldadura con una resistencia a la tracción de 1100 MPa, preferiblemente 960 MPa, más preferiblemente 900 MPa, lo más preferiblemente 890 MPa, y un tiempo t8/5 de 8 - 12 segundos, preferiblemente de 6 - 18 segundos, más preferiblemente de 5-20 segundos, que puede determinarse por soldadura del acero laminado en caliente y medir el tiempo que lleva que la costura de soldadura y la zona afectada por el calor (ZAC) adyacente se enfríen desde 800°C a 5002C.
Según una realización de la invención, el acero laminado en caliente tiene un radio de flexión mínimo de 5.0 x espesor o más preferiblemente un radio de flexión mínimo de 4.0 x espesor o más preferiblemente un radio de flexión mínimo de 3.5 x espesor de manera longitudinal y transversal a la dirección de laminación. Con un espesor de placa de 7 mm o más el acero tiene un radio de flexión mínimo de 5.0 x espesor o preferiblemente un radio de flexión mínimo de 4.0 x espesor o más preferiblemente un radio de flexión mínimo de 3.5 x espesor longitudinalmente a la dirección de laminado, y un radio de flexión mínimo de 5.0 x espesor transversalmente a la dirección de laminación.
El acero laminado en caliente según la presente invención es adecuado para aplicaciones, como aplicaciones de desgaste o estructurales, en que el acero debe presentar alta resistencia junto con suficiente dureza, flexibilidad y tenacidad al impacto tanto en productos tal cual son producidos como en la ZAC (zona afectada por el calor) de productos de acero laminado en caliente y soldado. Por ejemplo, el acero laminado en caliente según la presente invención puede usarse para producir cualquier componente para la construcción, minería, manipulación de materiales, movimiento de tierras, transporte de pilotes, retirada de nieve, paisajismo o equipo de perforación de rocas. El acero laminado en caliente puede usarse, por ejemplo, para producir un brazo elevador para una excavadora o grúa.
Resultados del ensayo
Los ensayos se llevaron a cabo usando los aceros con las composiciones químicas presentadas en la tabla 1 a continuación. La cantidad de cada elemento se proporciona en porcentaje en masa, siendo el resto Fe e impurezas inevitables distintas de nitrógeno. Cabe señalar que el nitrógeno también puede considerarse que es una impureza inevitable. La cantidad de nitrógeno, sin embargo, se proporciona en la tabla 1 junto con los elementos de aleación añadidos intencionadamente. La cantidad de nitrógeno es del orden del 0-0.01% en masa.
Cabe señalar que las composiciones llamadas «INV» en la tabla 1 son aceros que tienen la composición química y las propiedades físicas del acero según la presente invención y que se han fabricado usando un método según la presente invención. Los ejemplos comparativos que no tienen la composición química o las propiedades físicas del acero según la presente invención o que no han sido fabricados usando un método según la presente invención se llaman «REF» en la tabla 1.
Tabla 1: Composiciones químicas
Figure imgf000009_0001
Los aceros que tienen las composiciones químicas presentadas en la tabla 1 fueron laminados en caliente a un espesor final de 4 mm, 6 mm y 8 mm. Se llevó a cabo laminación en caliente en una línea de laminación de fleje en caliente y los flejes laminados en caliente se enfriaron rápida y directamente después de la laminación y antes de arrollamiento. Dependiendo del tipo de horno de templado usado, el templado se llevó a cabo antes o después de un procedimiento de corte a la longitud necesaria. Si el templado se llevó a cabo en un horno de campana (código de templado «C» en la tabla 2 a continuación), entonces el procedimiento de corte a la longitud necesaria para flejes enfriados rápidamente se llevó a cabo después del templado. En el caso de templado de láminas (código de templado «S» en la tabla 2), el procedimiento de corte a la longitud necesaria se llevó a cabo antes del recocido y templado. Dependiendo del método de templado, el tiempo de retención durante el templado se encontró entre 15 - 720 minutos.
En la tabla 2 se presentan parámetros de fabricación más específicos.
Tabla 2: Parámetros del procedimiento
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Figure imgf000010_0001
donde: Thorn. = temperatura de recalentamiento antes de laminación en caliente
TAH = temperatura de laminado acabado
TA = temperatura de arrollamiento
T = temperatura de templado
t = tiempo de templado
y el código del procedimiento indica la localización geográfica en la que se llevó a cabo cada procedimiento.
Los resultados de los ensayos mecánicos y los ensayos de flexión se presentan en la tabla 3. Los aceros según la invención tienen propiedades mecánicas como se estipula en la reivindicación 1.
Los ensayos de flexión se llevaron a cabo usando flexión de tres puntos con muestras que tienen un área de 300 x 300 mm2. Se flexionaron las muestras a un ángulo de 90° con una prensa y se flexionaron todas las muestras en forma de Z de manera que se ensayaran las superficies superior e inferior de las muestras. Las propiedades mecánicas y la flexibilidad de las muestras se ensayaron ambas longitudinalmente con respecto a la dirección de laminado y transversalmente con respecto a la dirección de laminado.
Tabla 3: Propiedades físicas
Figure imgf000011_0001
Ensayos de soldadura
Se llevaron a cabo ensayos de soldadura usando un método de soldadura de metal con gas activo (MAG) y con ranuras en V e Y. Los consumibles de soldadura usados fueron según la norma ENG 895 M21 Mn4Ni2.5CrMo (grado comercial X96). El primer cordón de soldadura se soldó desde el lado del fondo o superior, preferiblemente desde el lado del fondo y otros cordones de soldadura se soldaron desde el lado superior. Se usaron consumibles de soldadura con una resistencia a la tracción de 960 MPa y t8/5 fue de 6 - 18 segundos. Los ensayos de tracción por la soldadura demostraron que la soldadura tenía un límite elástico de 1100 MPa (Rp0.2) y la fractura se localizó en el metal de base (MB).
El objetivo fue conseguir una combinación de propiedades de resistencia y tenacidad que fueran tan buenas como fuera posible en la soldadura de manera que pudiera conseguirse adaptar las propiedades de tracción sin perder tenacidad. Además, el objetivo fue obtener una fractura en un ensayo de tracción estático sobre la soldadura que estaba localizada tan alejada como fuera posible del metal de soldadura (MS) y de la línea de fusión (LF), que permite una elongación extremadamente buena para los valores de fractura para la estructura soldada. El comportamiento de una estructura soldada es predecible y seguro cuando la fractura en carga estática tiene lugar tan alejada como sea posible del MS y la LF y la elongación a la fractura es alta. Los autores han encontrado que los aceros según la presente invención pueden satisfacer estos requisitos incluso si el límite elástico para el material de base es mayor que 1100 MPa. Normalmente, los aceros conocidos con dicha alta resistencia presentan una fractura localizada sobre la soldadura (MS o LF) cuando se realiza un ensayo de tracción, especialmente cuando se usan consumibles de soldadura no adaptables (el límite elástico de consumibles de soldadura no adaptables es normalmente menor que 1100 MPa).
En la tabla 4 se muestran los parámetros de soldadura que se usaron en los ensayos y los resultados obtenidos de los ensayos. Los aceros según la invención presentan una fractura que se localiza a una distancia de la soldadura (MS y/o LF) cuando se fija a la soldadura una carga estática en un ensayo de tracción. Se compara sorprendentemente con aceros conocidos que dicho comportamiento puede conseguirse con o incluso sin refuerzo. Sin refuerzo, conseguir dicho comportamiento es muy innovador. La localización de la fractura se marca como «MB» en la tabla 4 cuando la fractura está en el material de base, «ZAC» cuando se produce en la zona afectada por el calor y «MS» cuando la fractura tiene lugar en el metal de soldadura.
Tabla 4: Resultados de la soldadura
Figure imgf000012_0001
donde t8/5 = tiempo de enfriamiento de 8002C a 5002C en la costura de soldadura
Se midió la tenacidad al impacto usando muestras con un espesor de 5 mm.
En las figuras 2 y 3 se muestran perfiles de dureza típicos por la costura de soldadura ensayada cerca del lado frontal y del lado de la raíz de las muestras soldadas. Es sorprendente que los aceros según la presente invención puedan presentar un perfil de dureza muy suave por la soldadura y que no haya zonas blandas que puedan empezar a hacer un rebajo durante un ensayo de tracción e influir de ese modo en la localización de la fractura. Normalmente, los aceros con un límite elástico de 1100 MPa soldados con consumibles de soldadura no adaptables (X90 y/o X96) presentan algo de reblandecimiento en la ZAC y especialmente en la MS. El acero según la invención puede mantener buena dureza en la ZAC, pero también buena dureza en la MS debido a la difusión de los elementos de aleación que fomenten el endurecimiento (es decir, el boro). El bajo contenido de carbono en los aceros según la invención (es decir, del 0.1 - 0.20% en masa de carbono) asegura que una soldadura presente alta tenacidad así como buena dureza.
Serán evidentes para un experto modificaciones adicionales de la invención dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Acero laminado en caliente que tiene un límite elástico Rp0.2 de al menos 1100 MPa a lo largo de y transversalmente a la dirección de laminado y una resistencia a la tracción de al menos 1120 MPa y de hasta 1450 MPa a lo largo de y transversalmente a la dirección de laminado, caracterizado por que: tiene un % A de elongación de al menos el 8% a lo largo de y/o transversalmente a la dirección de laminado, una tenacidad al impacto de al menos 34 J/cm2 cuando se mide una muestra mediante la prueba Charpy con entalla en V que tiene un espesor de 5-10 mm a -40°C longitudinalmente a la dirección de laminado, un radio de flexión mínimo de 5.0 x espesor longitudinal y/o transversalmente a la dirección de laminado, y una composición química que contiene en % en masa:
• C 0.10 - 0.2
• Si 0 - 0.7
• Mn 1.3 - 2.2
• Nb 0 - 0.06
• Ti 0 - 0.15
• V más de 0.03 y <0.25
• Al 0.01 - 0.15
• B 0.0005 - 0.010
• Cr 0.1 -1.7
• Mo 0.15 - 0.8
• Cu 0 - 1.5
• Ni 0.3 - 2.5
• P 0 - 0.015
• S 0 - 0.008
• Zr 0 - 0.2
• Ca 0 - 0.004
• N 0-0.01
• el resto Fe e impurezas inevitables,
con lo cual:
a) cuando 0.10 < C < 0.11, entonces Mn > 1.6 y V > 0.14 y Mo > 0.5
b) cuando 0.11 < C < 0.125, entonces Mn > 1.45 y V > 0.13 y Mo > 0.35
c) cuando 0.125 < C < 0.15, entonces Mn > 1.35 y V > 0.12 y Mo > 0.20, y
d) cuando C > 0.15 y V > 0.11, entonces Mn > 1.3 y Mo > 0.15 o
cuando C > 0.15 y V 0.03 - 0.11, entonces Mn > 1.3 y Mo > 0.15 y Nb > 0.02 y Cr+Cu+Ni > 1.4.
2. Acero laminado en caliente según la reivindicación 1, según lo cual dicha composición química comprende el 0.4-1.7% en masa de Cr, preferiblemente el 1.0-1.7% en masa de Cr.
3. Acero laminado en caliente según la reivindicación 1 o 2, según lo cual dicha composición química contiene tanto Ni como Cu, en una cantidad total de al menos el 0.5% en masa, preferiblemente al menos el 1% en masa.
4. Acero laminado en caliente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, según lo cual el acero tiene un % A de elongación de al menos el 10% o más preferiblemente al menos el 12% a lo largo de y/o transversalmente a la dirección de laminado.
5. Acero laminado en caliente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, según lo cual el acero tiene una tenacidad al impacto de al menos 50 J/cm2 cuando se mide una muestra mediante la prueba Charpy con entalla en V con un espesor de 5-10 mm a -40°C longitudinalmente a la dirección de laminado.
6. Acero laminado en caliente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, según lo cual el acero tiene un radio de flexión mínimo de 4.0 x espesor longitudinal y/o transversalmente a la dirección de laminado, más preferiblemente un radio de flexión mínimo de 3.5 x espesor longitudinalmente.
7. Acero laminado en caliente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, según lo cual el acero presenta un % A de elongación de al menos el 7%, preferiblemente al menos el 8% o más preferiblemente al menos el 9% cuando se lleva a cabo un ensayo de tracción por una costura de soldadura de un producto de acero laminado en caliente y soldado cuando la soldadura es longitudinal a la dirección de laminado, según lo cual dicho acero laminado en caliente se suelda usando soldadura de metal por gases activos (MAG) con refuerzo, usando un método de soldadura con ranura en V o en Y, según lo cual un primer cordón de soldadura se suelda desde un lado inferior o superior, preferiblemente desde un lado inferior, y otros cordones de soldadura desde un lado de la parte superior, usando consumibles de soldadura según la norma ENG 89 5 M21, grado(s) comercial(es) X90 y/o X96, con una resistencia a la tracción de 890 MPa, preferiblemente 960 MPa, más preferiblemente 1100 MPa y un t8/5 de 5 - 20 segundos, preferiblemente de 6 - 18 segundos, o de 8-12 segundos, según lo cual el acero soldado presenta una fractura que se localiza a una distancia de al menos 1 mm desde la línea de fusión.
8. Método para fabricar acero laminado en caliente según la reivindicación 1, según lo cual el método comprende los siguientes pasos:
- calentar una plancha de acero que tiene una composición química según la reivindicación 1 hasta una temperatura de austenización de 1000 - 1350°C,
- laminar en caliente de manera que la temperatura de laminado de acabado sea de 760 - 1050°C,
- enfriar rápidamente hasta una temperatura de 300°C o menos, y recocer y templar a una temperatura de 500 - 650°C si el tiempo de templado es de 1 hora o más, o recocer y templar a una temperatura de 500 - 750°C si el tiempo de templado es menor que 1 hora después de dicho paso de enfriamiento rápido, según lo cual la microestructura del acero laminado en caliente antes del paso de recocido y templado contiene al menos el 90% del área de martensita cuando dicha microestructura se examina en espesor de % (0.64 cm) y el contenido de ferrita y perlita antes del paso de recocido y templado debe ser en total menor que el 10% de área.
9. Método según la reivindicación 8, según lo cual la microestructura del acero laminado en caliente antes de dicho paso de templado y recocido contiene al menos el 95% de área de martensita y más preferiblemente al menos el 99% de área de martensita cuando dicha microestructura se examina en espesor de % (0.64 cm).
10. Método según la reivindicación 8 o 9, según lo cual dicho paso de enfriamiento rápido es un paso de enfriamiento rápido y directo.
11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, según lo cual el método comprende el paso de laminar flejes de dicho acero laminado en caliente y dicho acero laminado en caliente comprende un máximo del 0.005% en masa de niobio y <0.15% en masa de carbono.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, según lo cual dicho acero laminado en caliente comprende un mínimo del 0.005% en masa de niobio, preferiblemente un mínimo del 0.02% en masa de niobio cuando el acero laminado en caliente no es fleje laminado.
13. Uso de un acero laminado en caliente según cualquiera de las reivindicaciones 1-7 para soldadura de metal por gases activos (MAG) con refuerzo, usando un método de soldadura con ranura en V o Y, según lo cual se suelda un primer cordón de soldadura desde un lado inferior o superior, preferiblemente desde un lado inferior, y otros cordones de soldadura desde un lado superior, usando consumibles de soldadura según la norma ENG 89 5 M21, grado(s) comercial(es) X90 y/o X96, con una resistencia a la tracción de 1100 MPa, preferiblemente 960 MPa, más preferiblemente 900 MPa, lo más preferiblemente 890 MPa, y un tiempo t8/5 de 8 - 12 segundos, preferiblemente de 6 - 18 segundos, más preferiblemente de 5-20 segundos, en donde el tiempo t8/5 es el tiempo que lleva que el área total de soldadura se enfríe desde 800°C hasta 500°C, según lo cual el acero soldado presenta una fractura que se localiza a una distancia de al menos 1 mm de la línea de fusión.
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