ES2872955T3

ES2872955T3 - Un procedimiento de fabricación de piezas de acero aluminizado conformadas por prensado en caliente

Info

Publication number: ES2872955T3
Application number: ES17829010T
Authority: ES
Inventors: Alexandre Blaise
Original assignee: ArcelorMittal SA
Current assignee: ArcelorMittal SA
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2021-11-03
Anticipated expiration: 2037-12-08
Also published as: MA49115B1; MX2019007162A; BR112019008623B1; KR102251157B1; EP3555323A1; CA3045765C; CN110073010B; CN110073010A; PL3555323T3; WO2018115914A1; US20190345579A1; ZA201902451B; EP3555323B1; HUE054970T2; CA3045765A1; US11401577B2; WO2018115951A1; JP2020509179A; UA124546C2; KR20190084288A

Abstract

Un procedimiento de fabricación de una pieza recubierta endurecida a presión que comprende: - proporcionar un horno (F) que comprende N zonas, siendo N no inferior a 2, calentándose cada zona de horno 1, 2..i,.., N respectivamente a una temperatura de fraguado θ1F, θ2F,.. θIF,..., θNF, - implementar las siguientes etapas sucesivas, en este orden: - proporcionar al menos una lámina de acero con espesor th comprendido entre 0,5 y 5 mm, que comprende un sustrato de acero cubierto por un prerrecubrimiento de aleación de aluminio con un espesor comprendido entre 15 y 50 micrómetros, siendo el coeficiente de emisividad a temperatura ambiente de dicha lámina de acero igual a 0,15(1+ α), estando a comprendido entre 0 y 2,4, a continuación - cortar dicha al menos una lámina de acero para obtener al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente, a continuación - medir la emisividad de dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente, a continuación - colocar dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en la zona de horno 1 durante una duración t1 comprendida entre 5 y 600 s, en el que θ1F y t1 son tales que: **(Ver fórmula)** con: θ1Fmáx=(598+ A θBt1+ CeDt1) y θ1Fmín = (550+ A'eB't1+C'eD' t1) , θ1Fmáx > θ1F > θ1Fmín siendo A, B, C, D, A', B', C', D' tal que:**Tabla** en el que θ1F, θ1Fmáx θ1Fmín están en ° Celsius, t1 está en s., y th está en mm, a continuación - transferir dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en dicha zona de horno 2 calentada a una temperatura de fraguado θ2F = θ 1B y mantener isotérmicamente la pieza en bruto de acero recubierta previamente durante una duración t2, siendo θ2F y t2 tales que: t 2mín >= t2 >= t2máx con: t2mín= 0,95 t2* y t2máx= 1,05 t2* con: t2*= t1*(-0,0007 th2 +0,0025 th - 0,0026) + 33952 -(55,52 x θ2F) en el que θ2F está en ° Celsius, t2. t2mín, t2máx, t2* están en s., y th está en mm, a continuación - transferir dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en otras zonas (3,..i,.., N) del horno, de modo que alcance una temperatura de pieza en bruto máxima θMB comprendida entre 850 °C y 950 °C, estando comprendida la velocidad de calentamiento promedio Va de la pieza en bruto entre θ2F y θMB entre 5 y 500 °C/s, a continuación - transferir la al menos una pieza en bruto de acero calentada del horno a una prensa, a continuación - conformar en caliente dicha al menos una pieza en bruto de acero calentada en dicha prensa para obtener al menos una pieza, a continuación enfriar dicha al menos una pieza a una velocidad de enfriamiento para obtener una microestructura en dicho sustrato de acero que comprende al menos un constituyente elegido entre martensita o bainita.

Description

DESCRIPCIÓN

Un procedimiento de fabricación de piezas de acero aluminizado conformadas por prensado en caliente

[0001] La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de piezas, a partir de láminas de acero aluminizado recubiertas previamente que se calientan, se conforman a presión y se enfrían para obtener las denominadas piezas endurecidas a presión o conformadas por prensado en caliente. Estas piezas se utilizan para garantizar funciones antiintrusión o de absorción de energía en automóviles o camiones.

[0002] Para la fabricación de estructuras de carrocería en blanco (Body-in-White, BIW, por sus siglas en inglés) recientes en la industria automotriz, el procedimiento de endurecimiento a presión (también llamado estampado en caliente o procedimiento de conformado por prensado en caliente) es una tecnología creciente para la producción de piezas de acero con alta resistencia mecánica que permiten aumentar la seguridad y la reducción de peso de los vehículos.

[0003] La implementación del endurecimiento a presión usando láminas o piezas en bruto aluminizadas recubiertas previamente se conoce en particular a partir de las publicaciones FR2780984 y WO2008053273: una lámina de acero aluminizado tratable térmicamente se corta para obtener una pieza en bruto, se calienta en un horno y se transfiere rápidamente a una prensa, se conforma en caliente y se enfría en los troqueles de prensado. Durante el calentamiento en el horno, el prerrecubrimiento de aluminio se alea con el hierro del sustrato de acero, formando así un compuesto que garantiza la protección de la superficie de acero contra la descarburación y la formación de incrustaciones. Este compuesto permite el conformado en caliente en la prensa. El calentamiento se realiza a una temperatura que permite obtener la transformación parcial o total del acero de sustrato en austenita. Esta austenita se transforma durante el enfriamiento causado por la transferencia de calor de los troqueles de prensado, en constituyentes microestructurales tales como martensita y/o bainita, logrando así el endurecimiento estructural del acero. Posteriormente se obtienen una alta dureza y resistencia mecánica después del endurecimiento a presión.

[0004] En un procedimiento típico, una pieza en bruto de acero aluminizado recubierta previamente se calienta en un horno durante 3-10 minutos hasta una temperatura máxima de 880-930 °C para obtener una microestructura completamente austenítica en el sustrato y posteriormente se transfiere en unos segundos a una prensa en el que se conforma en caliente inmediatamente en la forma de pieza deseada y se endurece simultáneamente mediante templado en troquel. A partir de un acero 22MnB5, la velocidad de enfriamiento debe ser superior a 50 °C/s si se desea una estructura martensítica completa, incluso en las zonas deformadas de la pieza. Partiendo de una resistencia a la tracción inicial de aproximadamente 500 MPa, la pieza endurecida a presión final tiene una microestructura completamente martensítica y un valor de resistencia a la tracción de aproximadamente 1500 MPa.

[0005] Como se explica en el documento WO2008053273, el tratamiento térmico previo de las piezas en bruto antes del conformado por prensado en caliente se realiza con mayor frecuencia en hornos de túnel, en los que las piezas en bruto se desplazan continuamente en rodillos de cerámica. Estos hornos generalmente se componen de diferentes zonas que están aisladas térmicamente entre sí, teniendo cada zona sus medios de calentamiento individuales. El calentamiento se realiza generalmente con tubos radiantes o resistencias eléctricas radiantes. En cada zona, la temperatura de fraguado se puede ajustar a un valor que es prácticamente independiente de los valores de otras zonas Los documentos US-A 2013/068 350 y US-A 2016/076 116 se refieren al funcionamiento del horno continuo para calentar piezas en bruto asociadas a piezas automotrices endurecidas a presión, en el que la temperatura dentro de las múltiples zonas de calentamiento se controla independientemente por ordenador y se regula mediante el empleo de sensores, termopares, pirómetros, etc.

[0006] Los documentos EP-A 2133436 y US-A 2012/097298 describen la detección activa de la emisividad del recubrimiento en las láminas de acero para automóviles mientras se desplaza a través de un horno continuo para la regulación de la temperatura.

[0007] El ciclo térmico experimentado por una pieza en bruto que se desplaza en una zona dada depende de parámetros tales como la temperatura de fraguado de esta zona, la temperatura inicial de la pieza en bruto en la entrada de la zona considerada, el espesor de la pieza en bruto y su emisividad y la velocidad de desplazamiento de la pieza en bruto en el horno. Se pueden experimentar problemas en los hornos debido a la fusión del prerrecubrimiento que puede conducir al ensuciamiento de los rodillos. Como consecuencia del ensuciamiento, la línea de producción a veces tiene que detenerse temporalmente para el mantenimiento, lo que provoca una reducción en la productividad de la línea.

[0008] Una regulación de la variación de recubrimiento inicial en un intervalo ajustado (típicamente un prerrecubrimiento de aluminio de 20-33 micrómetros en cada cara) y una limitación de la velocidad de calentamiento reduce el riesgo de fusión. Sin embargo, a pesar de la existencia de directrices generales para el manejo de los ciclos de temperatura en las líneas, sigue habiendo algunas dificultades serias para elegir los parámetros de tratamiento óptimos.

[0009] Más precisamente, la industria del estampado en caliente se enfrenta a solicitudes contradictorias para seleccionar los mejores ajustes:

- por un lado, puede reducirse el riesgo de fusión del prerrecubrimiento con la selección de velocidades de calentamiento lentas y velocidades de línea lentas.

- por otro lado, una alta productividad de línea requiere altas velocidades de calentamiento y altas velocidades de línea.

[0010] Por lo tanto, existe la necesidad de un procedimiento de fabricación que evite completamente el riesgo de fusión del prerrecubrimiento de aluminio al tiempo que ofrece la mayor productividad posible.

[0011] Además, como se mencionó anteriormente, los ciclos térmicos experimentados por una pieza en bruto en un horno dependen de su emisividad inicial. Los ajustes de una línea pueden ser adecuados para una pieza en bruto de acero con un determinado valor inicial de emisividad. Si otra pieza en bruto se proporciona secuencialmente con un coeficiente de emisividad inicial diferente, los ajustes de línea pueden no ser los más adecuados para esta otra lámina. Por lo tanto, existe la necesidad de un procedimiento que permita adaptar de forma sencilla y rápida los ajustes en el horno, teniendo en cuenta la emisividad inicial de la pieza en bruto. Además, la pieza en bruto de acero recubierta previamente puede tener un espesor que no es uniforme. Este es el caso de las llamadas «piezas en bruto laminadas a medida» que se obtienen del corte de una lámina obtenida mediante un procedimiento de laminación con un esfuerzo variable a lo largo de la dirección de la longitud de la lámina. O este puede ser también el caso de las llamadas «piezas en bruto soldadas a medida» obtenidas mediante la soldadura de al menos dos subpiezas en bruto de diferentes espesores. Para estas piezas en bruto con un espesor no uniforme, existe la necesidad de un procedimiento que guíe el calentamiento de dichas piezas en bruto, para evitar simultáneamente el riesgo de fusión y maximizar la velocidad de calentamiento.

[0012] Con este fin, la invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una pieza recubierta endurecida a presión que comprende:

- proporcionar un horno (F) que comprende N zonas, siendo N no inferior a 2, calentándose cada zona de horno 1, 2..i,.., N respectivamente a una temperatura de fraguado 0^if, 02^f,.. ©^if,. ., 0^nf,

- implementar las siguientes etapas sucesivas, en este orden:

- proporcionar al menos una lámina de acero con espesor th comprendido entre 0,5 y 5 mm, que comprende un sustrato de acero cubierto por un prerrecubrimiento de aleación de aluminio con un espesor comprendido entre 15 y 50 micrómetros, siendo el coeficiente de emisividad a temperatura ambiente de la lámina de acero igual a 0,15(1 a), estando comprendida a entre 0 y 2,4, a continuación

- cortar la lámina de acero para obtener una pieza en bruto de acero recubierta previamente,

- medir la emisividad de dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente, a continuación - colocar la pieza en bruto de acero recubierta previamente en la zona de horno 1 durante una duración t1 comprendida entre 5 y 600 s, en el que ©1^fy t1 son tales que:

, ©1Fmáx > ©1F > ©1Fmín

con: ©1Fmáx =(598+ A eBt1+ CeDt1)

y ©1Fmín = (550+ A' eB'l1+ C' eD' l1)

siendo A, B, C, D, A', B', C', D' tal que:

A= (762 e0071 th- 426 e‘086th) (1-0.345a)

B= (-0.031 e 2151 th - 0.039 e 0094th) (1 0.191 a)

C= (394 e°193 th -434.3 e 1797th) (1-0.364a)

D= (-0.029 e'2677 th - 0.011 e 0298 th) (1+0.475a)

A - (625 e0123th- 476 e 1593th) (1-0.345a)

B’=(-0.059 e’2109 th - 0.039 e 0091 th) (1 0.191 a)

C’= (393 e0190th - 180 e '1858th) (1-0.364a)

D’=(-0.044 e 2915th - 0.012 e 0324th) (1 0.475a)

en el que 0if, 0iFmáx QiFmm están en ° Celsius, ti está en s., y th está en mm, y en el que la temperatura de la pieza en bruto de acero recubierta previamente en la salida de la zona de horno 1t es 01^b, a continuación - transferir dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en dicha zona de horno 2 calentada a una temperatura de fraguado 02^f= 0^iby mantener isotérmicamente la pieza en bruto de acero recubierta previamente durante una duración t2, siendo 02^fy t2 tales que:

t 2mín ^ t2 ^ t2m

con: t2mín= 0,95 t2* y t2máx= 1,05 t2*

con: t2*=t12(-0,0007 th2 0,0025 th - 0,0026) 33952 -(55,52 x 0^2f)

en el que 0^2festá en ° Celsius, t2, t2mín, t2máx, t2* están en s., y th está en mm, a continuación

- transferir dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en otras zonas (3,..i,.., N) del horno, de modo que alcance una temperatura de pieza en bruto máxima 0^mbcomprendida entre 850 °C y 950 °C, estando comprendida la velocidad de calentamiento promedio Va de la pieza en bruto entre 0^2fy 0^mbentre 5 y 500 °C/s, a continuación

- transferir la pieza en bruto de acero del horno a una prensa, a continuación

- conformar en caliente la pieza en bruto de acero calentada en la prensa para obtener una pieza, a continuación enfriar la pieza a una velocidad de enfriamiento para obtener una microestructura en el sustrato de acero que comprende al menos un constituyente elegido entre martensita o bainita.

[0013] Según una realización, la velocidad de calentamiento Va está comprendida entre 50 y 100 °C/s.

[0014] Según otra realización, el prerrecubrimiento comprende, en peso, 5-11% de Si, 2-4% de Fe, opcionalmente entre el 0,0015 y el 0,0030 % de Ca, siendo el resto aluminio e impurezas inherentes al procesamiento.

[0015] Según una realización particular, el calentamiento a velocidad Va se realiza mediante calentamiento por infrarrojos.

[0016] Según otra realización particular, el calentamiento a velocidad Va se realiza mediante calentamiento por inducción.

[0017] Según una realización, la pieza en bruto de acero tiene un espesor que no es constante y varía entre thmín y thmáx, siendo la relación thmáx/thmín ^ 1,5, y el procedimiento de fabricación se implementa en la zona de horno 1 con 01^fy t1 determinados con th= thmín, y se implementa en la zona de horno 2 con 02^fy t2 determinados con th= thmáx.

[0018] En otra realización, después de mantener la pieza en bruto de acero recubierta previamente en la zona de horno 2 , y antes de transferir la pieza en bruto de acero recubierta previamente en las zonas adicionales del horno, la pieza en bruto de acero recubierta previamente se enfría a temperatura ambiente, de modo que se obtiene una pieza en bruto de acero recubierta enfriada.

[0019] Según una realización, la pieza en bruto de acero recubierta enfriada tiene una relación Mnsup/Mns comprendida entre 0,33 y 0,60, siendo Mnsup el contenido de Mn en % en peso sobre la superficie de la pieza en bruto de acero recubierta enfriada, y siendo Mns el contenido de Mn en % en peso del sustrato de acero.

[0020] Según una realización, la velocidad de calentamiento Va es superior a 30 °C/s.

[0021] En una realización particular, la velocidad de calentamiento Va se obtiene mediante calentamiento por resistencia.

[0022] En otra realización particular, se proporcionan una pluralidad de lotes de piezas en bruto que tienen un espesor th, en el que al menos uno (B1) es un lote con a= a1 y al menos uno es un lote (B2) con a= a2, en el que a ^ a 2, - el lote (B1)) se endurece ar presión en condiciones de procedimiento (01F(a 1), t1(a1), 02(a 1), t2(a1)) elegidas según la reivindicación 1, a continuación

- el lote (B2)) se endurece a presión en condiciones de procedimiento (01F(a 2), Ma 2), 02(a 2), t2(a2)) elegidas según la reivindicación 1,

- las temperaturas y los tiempos de duración en las zonas de horno (3,..i,...N) son idénticos para (B1) y (B2)

[0023] En otra realización particular, después de cortar la lámina de acero y antes de colocar la pieza en bruto de acero recubierta previamente en la zona de horno 1, se mide la emisividad de la pieza en bruto de acero recubierta previamente a temperatura ambiente,

[0024] La invención también se refiere a una pieza en bruto de acero recubierta enfriada fabricada como se describió anteriormente, en el que la pieza en bruto de acero recubierta enfriada tiene una relación Mnsup/Mns comprendida entre 0,33 y 0,60, siendo Mnsup el contenido de Mn en % en peso sobre la superficie de dicha pieza en bruto de acero recubierta enfriada, y siendo Mns el contenido de Mn en % en peso del sustrato de acero

[0025] La invención se refiere también a un dispositivo de calentamiento de lotes de piezas en bruto con vistas a fabricar piezas endurecidas a presión a partir de las piezas en bruto calentadas, que comprende:

- un dispositivo para medir en línea la emisividad inicial de lotes de piezas en bruto a temperatura ambiente antes del calentamiento, colocado antes de un horno (F), que incluye una fuente infrarroja dirigida hacia las piezas en bruto a caracterizar, y un sensor que recibe el flujo reflejado para medir la reflectividad,

- un horno (F) que comprende N zonas, siendo N no inferior a 2, teniendo cada zona de horno 1, 2..i,.., N, medios de calentamiento (Hi, H2.. Hi, Hⁿ) para establecer independientemente la temperatura 9-^if, 02^f,..0^íf,.., 0^nfdentro de cada zona de horno,

- un dispositivo para transferir continua y sucesivamente las piezas en bruto de cada zona i hacia la zona i+1;

- un dispositivo informático para calcular los valores 0iFmáx, 9 iFmín, t2mín, t2máx según la reivindicación 1,

- un dispositivo para transmitir las temperaturas calculadas e implementar una posible modificación de la entrada de energía en dichos medios de calentamiento (H1, H2.. Hi, Hⁿ) para ajustar las temperaturas de fraguado 01^f, 02^f,..9^íf,..,9^nfsegún las temperaturas calculadas, si se detecta una variación de la emisividad inicial entre los lotes de las piezas en bruto.

[0026] La invención también se refiere al uso de piezas de acero fabricadas según un procedimiento como se describió anteriormente, para la fabricación de piezas estructurales o de seguridad de vehículos.

[0027] Ahora, la invención se describirá con más detalles y se ilustrará mediante ejemplos sin introducir limitaciones.

[0028] Se proporciona una lámina de acero, con un espesor que varía de 0,5 a 5 mm. Dependiendo de su espesor, esta lámina puede producirse por laminado en caliente o laminado en caliente seguido de laminado en frío. Por debajo de 0,5 mm de espesor, es difícil fabricar piezas endurecidas a presión que cumplan con los estrictos requisitos de planitud. Por encima de un espesor de lámina de 5 mm, existe la posibilidad de que se produzcan gradientes térmicos dentro del espesor, lo que a su vez puede causar heterogeneidades microestructurales. La lámina está compuesta por un sustrato de acero recubierto previamente por una aleación de aluminio. El acero del sustrato es un acero tratable térmicamente, es decir, un acero que tiene una composición que permite obtener martensita y/o bainita después del calentamiento en el dominio de austenita y templado adicional.

[0029] Como ejemplos no limitativos, se pueden utilizar las siguientes composiciones de acero expresadas en porcentaje en peso, que permiten obtener diferentes niveles de resistencia a la tracción después del endurecimiento a presión:

- 0,06 % < C < 0,1 %, 1,4 % < Mn< 1,9 %, adiciones opcionales de Nb, Ti, B como elementos de aleación, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

- 0,15 % < C < 0,5 %, 0,5 % < Mn < 3 %, 0,1 % < Si < 1 %, 0,005 % < Cr < 1 %, Ti < 0,2 %, Al < 0,1 %, S < 0,05 %, P < 0,1 %, B < 0,010 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

- 0,20 % < C < 0,25 %, 1,1 % < Mn < 1,4 %, 0,15 % < Si < 0,35 %, < Cr < 0,30 %, 0,020 % < Ti < 0,060 %, 0,020 % < Al < 0,060 %, S < 0,005 %, P < 0,025 %, 0,002 % < B < 0,004 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

- 0,24 % < C < 0,38 %, 0,40 % < Mn < 3 %, 0,10 % < Si < 0,70 %, 0,015 % < Al < 0,070 %, Cr < 2 %, 0,25 % < Ni < 2 %, 0,015 % < Ti < 0,10 %, Nb < 0,060 %, 0,0005 % < B < 0,0040 %, 0,003 % < N < 0,010 %, S < 0,005 %, P < 0,025 %, %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

- el prerrecubrimiento es una aleación de aluminio por inmersión en caliente, es decir, con un contenido de Al superior al 50 % en peso. Un prerrecubrimiento preferido es Al-Si, que comprende, en peso, del 5 % al 11 % de Si, del 2 % al 4 % de Fe, opcionalmente del 0,0015 al 0,0030 % de Ca, siendo el resto Al e impurezas resultantes de la fundición. Las características de este prerrecubrimiento se adaptan específicamente a los ciclos térmicos de la invención.

[0030] Este prerrecubrimiento resulta directamente del procedimiento de inmersión en caliente. Esto significa que no se realiza ningún tratamiento térmico adicional en la lámina obtenida directamente mediante aluminizado por inmersión en caliente, antes del ciclo de calentamiento que se explicará después. El espesor del prerrecubrimiento a cada lado de la lámina de acero está comprendido entre 15 y 50 micrómetros. - Para un espesor de prerrecubrimiento inferior a 15 micrómetros, el recubrimiento de aleación que se crea durante el calentamiento de la pieza en bruto tiene una rugosidad insuficiente. Por lo tanto, la adhesión de la pintura posterior es baja en esta superficie y la resistencia a la corrosión disminuye.

[0031] Si el espesor de prerrecubrimiento es superior a 50 micrómetros, la aleación con hierro del sustrato de acero se vuelve mucho más difícil en la parte externa del recubrimiento.

[0032] Según su composición específica y rugosidad, la emisividad £ del prerrecubrimiento puede estar comprendida entre 0,15 y 0,51. Tomando una lámina previamente recubierta con una emisividad de 0,15 como lámina de referencia, el intervalo de emisividad también puede expresarse como: 0,15 (1+a), en el que a está comprendido entre 0 y 2,4.

[0033] Antes de la etapa de calentamiento, la lámina recubierta previamente se corta en piezas en bruto cuyas formas están en relación con la geometría de las piezas finales que se van a producir. Por lo tanto, se obtienen una pluralidad de piezas en bruto de acero recubiertas previamente en esta etapa.

[0034] Para lograr los resultados de la invención, el inventor ha puesto en evidencia que la etapa de calentamiento anterior a la transferencia de las piezas en bruto en la prensa y el endurecimiento a presión adicional, debe dividirse en tres etapas específicas principales:

- En una primera etapa, las piezas en bruto se calientan durante una duración t1 en una zona 1 de un horno que tiene una temperatura de fraguado 9-if.

- En una segunda etapa, las piezas en bruto se mantienen isotérmicamente durante una duración t2 en una zona 2 de un horno que tiene una temperatura de fraguado 92^f.

- En una tercera etapa, las piezas en bruto se calientan en otras zonas, hasta una temperatura de austenización 9mb.

[0035] Estas tres etapas se explicarán con más detalles:

- Las piezas en bruto que tienen un espesor th se colocan sobre rodillos u otros medios adecuados que permitan trasladarlas a un horno multizona. Antes de entrar en la primera zona del horno, se mide la emisividad de las piezas en bruto. Según los experimentos, la emisividad de las aleaciones de aluminio del prerrecubrimiento considerado en el marco de la invención se encuentra muy cerca de la absorvencia, es decir, la capacidad de absorber la energía a la temperatura del horno. La emisividad se puede medir mediante un procedimiento fuera de línea o mediante un procedimiento en línea.

[0036] El procedimiento fuera de línea comprende las siguientes etapas: la pieza en bruto se calienta en un horno a alta temperatura, por ejemplo, en el intervalo de 900 °C - 950 °C, durante un tiempo tal que la pieza en bruto finalmente alcanza la temperatura del horno T». La temperatura T de la pieza en bruto se mide mediante termopares. A partir de la medición, la emisividad en función de la temperatura se calcula usando la siguiente ecuación:

en la que:

- th es el espesor de la pieza en bruto

- p es la masa volumétrica

- Cp es la capacidad másica térmica

- 1 es el tiempo

- h es el coeficiente de transferencia de calor por convección

- a es la constante de Stefan-Boltzmann

[0037] Según los experimentos, la emisividad es prácticamente constante entre 20 °C y la temperatura de solidus del prerrecubrimiento.

[0038] La emisividad puede medirse alternativamente mediante un procedimiento en línea, es decir, directamente sobre las piezas en bruto que se introducen en el horno, mediante un dispositivo que utiliza un sensor basado en la medición de reflectividad total de la pieza en bruto. Un dispositivo conocido en sí mismo se describe, por ejemplo, en la publicación WO9805943, en la que el producto a caracterizar refleja una radiación emitida por una fuente infrarroja. Un sensor recibe el flujo reflejado permitiendo medir la reflectividad y así derivar la absorvencia y la emisividad de la pieza en bruto.

[0039] Las piezas en bruto se introducen en la primera zona del horno y se mantienen en él durante una duración t1 comprendida entre 5 y 600 s. Se desea que al final de la duración en la primera zona, la superficie de la pieza en bruto recubierta previamente alcance una temperatura 9-^ibcomprende entre 550 °C y 598 °C. Si la temperatura es superior a 598 °C, existe el riesgo de que el prerrecubrimiento se derrita porque está cerca de su temperatura de solidus y causa alguna suciedad en los rodillos. Cuando la temperatura es inferior a 550 °C, la duración de la difusión entre el prerrecubrimiento y el sustrato de acero sería demasiado larga y la productividad no sería satisfactoria.

[0040] Si la duración t1 es inferior a 5 s, no sería prácticamente posible alcanzar el intervalo de temperatura objetivo de 550-598 °C en algunas situaciones, por ejemplo, en caso de alto espesor en la pieza en bruto.

[0041] Si la duración t1 es superior a 600 s, la productividad de la línea sería insuficiente.

[0042] Durante esta etapa de calentamiento en la zona de horno 1, la composición del prerrecubrimiento se enriquece ligeramente mediante la difusión de los elementos del sustrato de acero, pero este enriquecimiento es mucho menos importante que los cambios de composición que se producirán en la zona de horno 2.

[0043] Para alcanzar el intervalo de temperatura de 550-598 °C en la superficie de la pieza en bruto, el inventor ha puesto en evidencia que la temperatura de fraguado 0^ifde la zona de horno 1, tiene que estar comprendida entre dos valores específicos 01Fmín y 01Fmáx que están definidos por las expresiones (1) y (2):

©iFméx =(598+ A eB,1+ CeDt1) (1)

©iFmín = (550+ A' em C'eDt1) (2)

[0044] En (1), A, B, C, D se definen por:

A= (762 e0071 th- 426 e'086th) (1-0.345a)

B= (-0.031 e 2'151 th - 0.039 e‘ 0094th) (1+0.191a)

C= (394 e°193 th -434.3 e 1797th) (1-0.364a)

D= (-0.029 e 2677th - 0.011 e°-298th) (1+0.475a)

[0045] En (2), A", B", C", D" se definen por:

A’= (625 e0123 th- 476 e 1593th) (1-0.345a)

B’=(-0.059 e'2109th - 0.039 e 0091 th) (1+0.191 a)

C’= (393 e0190th - 180 e 1858th) (1-0.364a)

D’=(-0.044 e'2,915 th - 0.012 e 0324 th) (1 0.475a)

[0046] En estas expresiones, 01^f, 01Fmáx, 01Fmín están en °Celsius, t1 está en s y th está en mm.

[0047] Por lo tanto, la temperatura de fraguado 01^fse selecciona con precisión según el espesor de la lámina th, la emisividad del prerrecubrimiento £ y la duración t1 en la primera zona.

[0048] En la salida de la zona de horno 1, la temperatura de la pieza en bruto 01^bpuede medirse, preferentemente mediante un dispositivo de teledetección tal como un pirómetro. La pieza en bruto se transfiere inmediatamente a otra zona de horno 2 en el que la temperatura se establece para que sea igual a la temperatura medida 01B.

[0049] A continuación, la pieza en bruto se mantiene isotérmicamente en la zona 2 durante una duración t2 que se define específicamente: t2 depende de los ajustes en la zona 1 (01^f, t1) y del espesor de la pieza en bruto th, según las siguientes expresiones:

t 2mín — t2 — t2máx

en las que: 12mín= 0,95 t2* y t2máx= 1,05 t2*

y: t2*=ti2 (-0,0007 th2 0,0025 th - 0,0026) 33952 -(55,52 x 02^f) (3) en el que 02F está en °Celsius, t2, t2mín, t2máx, t2* están en s, y th está en mm.

[0050] Durante esta etapa, la temperatura de solidus del prerrecubrimiento cambia dado que el prerrecubrimiento se modifica progresivamente por la difusión de elementos de la composición de sustrato, y a saber, por el hierro y el manganeso. Por lo tanto, el solidus del prerrecubrimiento inicial, que es igual, por ejemplo, a 577 °C para una composición del 10 % de Si, 2 % de hierro en peso, siendo el resto aluminio e impurezas inevitables, aumenta progresivamente con el enriquecimiento en Fe y Mn en el prerrecubrimiento.

[0051] Cuando la duración t2 es mayor que t2máx, la productividad se reduce y la interdifusión de Al, Fe y Mn avanza demasiado, lo que puede conducir a un recubrimiento con una menor resistencia a la corrosión debido a la reducción en el contenido de Al.

[0052] Cuando la duración t2 es inferior a t2mín, la interdifusión de Al y Fe es insuficiente. Por lo tanto, algo de Al no combinado puede esta presente en el recubrimiento a la temperatura 02F, lo que significa que el recubrimiento puede volverse parcialmente líquido y provocar el ensuciamiento de los rodillos del horno.

[0053] Al final de la zona 2 del horno, el procedimiento puede implementarse adicionalmente según dos rutas alternativas (A) o (B):

- en la primera ruta (A), la pieza en bruto se transfiere a las zonas adicionales del horno (3,..., N) y se calienta aún más - en la segunda ruta (B), la pieza en bruto se enfría a temperatura ambiente, se almacena y a continuación se vuelve a calentar.

[0054] En la ruta (A) la pieza en bruto se calienta desde su temperatura 0ib hasta una temperatura máxima 0mb comprendida entre 850° y 950 °C. Este intervalo de temperatura permite lograr una transformación parcial o total de la microestructura inicial del sustrato en austenita.

[0055] La velocidad de calentamiento Va desde 0^ibhasta 0^mbestá comprendida entre 5 y 500 °C/s: si Va es inferior a 5 °C/s, no se cumple el requisito de productividad de línea. Si Va es superior a 500 °C, existe el riesgo de que algunas regiones que están enriquecidas en elementos gammágenos en el sustrato se transformen más rápida y completamente en austenita que las otras regiones, por lo que después de un enfriamiento rápido, se espera cierta heterogeneidad microestructural de la pieza. En estas condiciones de calentamiento, el riesgo de que se produzca una fusión no deseada del recubrimiento en los rodillos se reduce considerablemente ya que las etapas anteriores 1 y 2 han permitido obtener un recubrimiento suficientemente enriquecido en Fe y Mn, cuya temperatura de fusión es mayor.

[0056] Como ruta alternativa (B), la pieza en bruto puede enfriarse desde 01^bhasta temperatura ambiente y almacenarse como se desee en tal condición. Posteriormente, se puede volver a calentar en un horno adaptado en las mismas condiciones que en la ruta (A), es decir, con Va de 01^bhasta 0^mbcomprendida entre 5 y 500 °C/s. Sin embargo, los inventores han evidenciado que una velocidad de calentamiento Va superior a 30 °C/s o incluso superior a 50 °C/s, puede usarse sin ningún riesgo de fusión localizada del recubrimiento cuando, antes de dicho calentamiento, el Mn de la lámina de metal base se ha difundido a la superficie del recubrimiento hasta tal punto que la relación Mnsup/Mns es superior a 0,33, siendo Mnsup el contenido de Mn en % en peso sobre la superficie del recubrimiento antes del calentamiento rápido, y siendo Mns el contenido de Mn en % en peso del sustrato de acero. El Mnsup se puede medir, por ejemplo, a través de la espectroscopia de emisión óptica por descarga luminiscente, que es una técnica conocida en sí misma. Es posible usar calentamiento por inducción o calentamiento por resistencia para lograr las velocidades de calentamiento deseadas superiores a 30 o 50 °C/s. Sin embargo, cuando Mnsup/Mns es superior a 0,60, la resistencia a la corrosión se reduce ya que el contenido de Al del recubrimiento es demasiado reducido. Por lo tanto, la relación Mnsup/Mns debe estar comprendida entre 0,33 y 0,60. Además, la alta velocidad de calentamiento permite mantener a un nivel bajo la ingesta de hidrógeno en el recubrimiento que se produce en el recubrimiento a temperaturas en particular superiores a 700 °C y que son perjudiciales ya que el riesgo de fractura retardada aumenta en la pieza endurecida a presión.

[0057] Cualquiera que sea la ruta elegida (A) o (B), la etapa de calentamiento a Va puede realizarse ventajosamente mediante calentamiento por inducción o mediante calentamiento por infrarrojos, ya que estos dispositivos permiten lograr dicha velocidad de calentamiento cuando el espesor de la lámina está en el intervalo de 0,5 a 5 mm.

[0058] Después del calentamiento a 0^mb, la pieza en bruto calentada se mantiene a esta temperatura para obtener un tamaño de grano austenítico homogéneo en el sustrato y se extrae del dispositivo de calentamiento. Un recubrimiento está presente en la superficie de la pieza en bruto, resultante de la transformación del prerrecubrimiento por el fenómeno de difusión mencionado anteriormente. La pieza en bruto calentada se transfiere a una prensa de conformado, siendo la duración de transferencia Dt inferior a 10 s, por lo que es lo suficientemente rápida como para evitar la formación de ferrita poligonal antes de la deformación en caliente en la prensa, de lo contrario existe el riesgo de que la resistencia mecánica de la pieza endurecida a presión no alcance su máximo potencial según la composición del sustrato.

[0059] La pieza en bruto calentada se conforma en caliente en la prensa, para obtener una pieza conformada. A continuación, la pieza se mantiene dentro del herramental de la prensa de conformado para garantizar una velocidad de enfriamiento adecuada y evitar distorsiones debidas a la contracción y las transformaciones de fase. La pieza se enfría principalmente por conducción mediante transferencia de calor con las herramientas. Las herramientas pueden incluir circulación de refrigerante para aumentar la velocidad de enfriamiento o cartuchos de calentamiento para reducir las velocidades de enfriamiento. Por lo tanto, las velocidades de enfriamiento se pueden ajustar con precisión teniendo en cuenta la capacidad de endurecimiento de la composición de sustrato a través de la implementación de dichos medios. La velocidad de enfriamiento puede ser uniforme en la pieza o puede variar de una zona a otra según el medio de enfriamiento, lo que permite lograr propiedades de resistencia o ductilidad aumentadas localmente.

[0060] -Para lograr una alta tensión de tracción, la microestructura en la pieza conformada en caliente comprende al menos un constituyente elegido entre martensita o bainita. La velocidad de enfriamiento se elige según la composición de acero, de manera que sea superior a la velocidad crítica de enfriamiento martensítico o bainítico, dependiendo de la microestructura y las propiedades mecánicas a alcanzar.

[0061] En una realización particular, la pieza en bruto de acero recubierta previamente que se proporciona para implementar el procedimiento de la invención tiene un espesor que no es uniforme. Por lo tanto, es posible lograr en la pieza conformada en caliente el nivel de resistencia mecánica deseado en las zonas que están más sometidas a tensiones de servicio, y ahorrar peso en las otras zonas, contribuyendo así a la reducción del peso del vehículo. En particular, la pieza en bruto con espesor no uniforme se puede producir mediante laminado flexible continuo, es decir, mediante un procedimiento en el que el espesor de lámina obtenido después del laminado es variable en la dirección de laminación, de modo que se obtiene una «pieza en bruto laminada a medida». Alternativamente, la pieza en bruto se puede fabricar mediante la soldadura de piezas en bruto con diferentes espesores, para obtener una «pieza en bruto soldada a medida».

[0062] En estos casos, el espesor de la pieza en bruto no es constante, sino que varía entre dos valores extremos thmín y thmáx. El inventor ha evidenciado que la invención tiene que implementarse usando th= thmín en las expresiones (1-2) anteriores y usando th= thmáx en la expresión (3) anterior. En otras palabras, los ajustes en la zona de horno 1 deben adaptarse a la parte más delgada de la pieza en bruto, y los ajustes en la zona de horno 2 deben adaptarse a la parte más gruesa de la pieza en bruto. Sin embargo, la diferencia de espesor relativo entre thmáx y thmín no debe ser demasiado grande, es decir, <1,5, de lo contrario la gran diferencia en los ciclos de calentamiento experimentados podría conducir a alguna fusión localizada del prerrecubrimiento. Al hacerlo, el ensuciamiento de los rodillos no aparece en las áreas más críticas, que se encontraron como la sección más delgada en la zona de horno 1, y la sección más gruesa en la zona de horno 2, al tiempo que se garantizan las condiciones más favorables para la productividad de la pieza en bruto con espesor variable.

[0063] En otra realización de la invención, la línea formadora de prensado en caliente implementa diferentes lotes de piezas en bruto con el mismo espesor, pero que no tienen la misma emisividad de un lote a otro. Por ejemplo, una línea de horno tiene que tratar térmicamente un primer lote (B1) que tiene una emisividad caracterizada por a-i, a continuación otro lote (B2) con una emisividad caracterizada por a2 diferente de a1. Según la invención, el primer lote se calienta con ajustes de horno en las zonas 1 y 2 según las expresiones (1-3) teniendo en cuenta a1. Por lo tanto, los ajustes de horno son: 01F(a-O, t1(a1), 62^ 1), t2(a1). Posteriormente, el lote (B1) se calienta en las zonas del horno (3,...i,...N) según una selección de ajustes del horno (S1) Posteriormente, el segundo lote (B2) también se trata térmicamente con ajustes (S2) correspondientes a las expresiones (1-3), es decir, con los ajustes 01F(a2), t - ^ ) , 02(a2), t2(a2).

[0064] Gracias a la invención, incluso si la emisividad inicial es diferente, el estado del recubrimiento (B2) al final de la zona 2 del horno es idéntico al de (B1). Por lo tanto, seleccionar para (B2) los ajustes (S2) garantiza que las piezas endurecidas a presión fabricadas mediante este procedimiento tendrán propiedades constantes en el recubrimiento y en el sustrato, a pesar de las variaciones en la emisividad inicial de la pieza en bruto.

[0065] Según la invención, el procedimiento se implementa ventajosamente con un dispositivo que comprende:

- un dispositivo para medir continuamente la emisividad de las piezas en bruto a temperatura ambiente antes del calentamiento, que incluye preferentemente una fuente infrarroja dirigida hacia las piezas en bruto a caracterizar, y un sensor que recibe el flujo reflejado para medir la reflectividad.

- un horno (F) que comprende N zonas, siendo N no inferior a 2, teniendo cada zona de horno 1, 2..i,.., N, medios de calentamiento (H1, H2.. Hi, Hⁿ) para establecer independientemente la temperatura 01F, 02^f,..0^íf,.., 0^nfdentro de cada zona de horno,

- un dispositivo para transferir continua y sucesivamente las piezas en bruto de cada zona i hacia la zona i+1, que es preferentemente un transportador que utiliza rodillos de cerámica

- un dispositivo informático para calcular los valores 01Fmáx, 01Fmán, t2mán, t2máx según las expresiones (1-3), - un dispositivo para transmitir las temperaturas calculadas e implementar posibles modificaciones de entrada de energía en el medio de calentamiento para obtener las temperaturas calculadas si se detecta una variación de emisividad.

[0066] La invención se ilustrará ahora mediante los siguientes ejemplos, que de ninguna manera son limitativos. Ejemplo 1

[0067] Se han proporcionado láminas de acero 22MnB5 de 1,5, 2 mm o 2,5 mm de espesor con la composición de la tabla 1. Otros elementos son hierro e impurezas inherentes al procesamiento.

[0068] Las láminas se han recubierto previamente con Al-Si mediante inmersiones en caliente continuas. El espesor del prerrecubrimiento es de 25 pm en ambos lados. El prerrecubrimiento contiene el 9 % de Si en peso, el 3 % de Fe en peso, siendo el resto aluminio e impurezas resultantes de la fundición. El coeficiente de emisividad £ a temperatura ambiente del prerrecubrimiento de las láminas se caracteriza por a= 0. Posteriormente, la lámina se ha cortado para obtener piezas en bruto de acero recubiertas previamente.

[0069] Se ha proporcionado un horno que incluye tres zonas, siendo las temperaturas de fraguado de estas zonas respectivamente 9^if, 02^f, 03^f.

[0070] Las temperaturas de fraguado de la tabla 2 se aplicaron en las zonas 1 y 2 de los hornos. Al final de las zonas 1 y 2, la pieza en bruto se calentó desde la temperatura 92^fhasta 900 °C y se mantuvo durante 2 minutos a esta temperatura, con una velocidad de calentamiento promedio Va de 10 °C/s. Después de la extracción del horno, la pieza en bruto se conformó en caliente y se enfrió rápidamente para obtener una microestructura martensítica completa. La resistencia a la tracción de las piezas obtenidas es de aproximadamente 1500 MPa.

[0071] Además, se realizó un calentamiento en un horno que incluía solo una zona (prueba R5)

[0072] La eventual presencia de fusión del prerrecubrimiento se ha evaluado en las diferentes pruebas e informado en la tabla 2.

[0073] Las pruebas I1-I3 se realizan según las condiciones de la invención, las pruebas R1-R5 son pruebas de referencia que no corresponden a estas condiciones.

Tabla 2- Ciclos de calentamiento resultados obtenidos

[0074] Las muestras tratadas en las condiciones I1-I3 según la invención no muestran fusión del prerrecubrimiento.

[0075] En la prueba R1, las temperaturas de fraguado 9-^if92^fy la duración ti son las mismas que en la prueba I2. Sin embargo, como la duración t2 es insuficiente en comparación con la condición tmín definida en las expresiones (3) anteriores, se experimenta una fusión del prerrecubrimiento.

[0076] En la prueba R2, la temperatura de fraguado 92^fes mayor que en la prueba I2 y la duración t2 es insuficiente en vista de la condición tmín definida en las expresiones (3) anteriores.

[0077] En la prueba R3, la temperatura de fraguado 02F es mayor que en la prueba I3 y la duración t2 es insuficiente en vista de la condición tmín definida en las expresiones (3) anteriores.

[0078] En la prueba R4, incluso si las temperaturas de fraguado y las duraciones ti y t2 son idénticas a las de la prueba I2, el espesor de la lámina es mayor que en la prueba I2 y la temperatura 0ib no está en el intervalo de 550 598 °C. La duración t2 es insuficiente en vista de la condición (3) definida anteriormente.

[0079] En la prueba R5, el calentamiento se realiza en un horno que incluye solo una zona, y también se experimenta la fusión del prerrecubrimiento ya que no se cumplen las condiciones de la invención.

Ejemplo 2

[0080] Se proporcionó un primer lote de piezas en bruto recubiertas previamente con un prerrecubrimiento de aluminio caracterizado por a=0. Se proporcionó un segundo lote de piezas en bruto de acero con un prerrecubrimiento de aluminio caracterizado por a=0,3. El espesor de la lámina es de 1,5 mm en los dos casos, siendo la composición del acero y del prerrecubrimiento idéntica a la del ejemplo 1. El espesor del prerrecubrimiento es de 25 pm en ambos lados. Los dos lotes de piezas en bruto de acero se han procesado sucesivamente en el mismo horno, con los ajustes detallados en la tabla 3. Posteriormente, las piezas en bruto se calentaron con la misma velocidad de calentamiento promedio Va de 10 °C/s, hasta 900 °C, se mantuvieron 2 minutos, y posteriormente se conformaron en caliente y se enfriaron rápidamente para obtener una microestructura martensítica completa. Las condiciones de fraguado son según las condiciones de invención definidas por las expresiones (1-3)

Tabla 3- Ciclos de calentamiento de láminas con diferentes valores de emisividad

[0081] A pesar de la diferencia de emisividad inicial, los exámenes revelan que la microestructura del recubrimiento final es la misma en las piezas conformadas por prensado en caliente. Por lo tanto, el procedimiento de la invención permite obtener piezas recubiertas estructurales que tienen características comprendidas dentro de un intervalo ajustado.

Ejemplo 3

[0082] Se proporcionaron piezas en bruto soldadas a medida («TWB», por sus siglas en inglés), compuestas por dos piezas en bruto de acero aluminizado con diferentes combinaciones de espesor presentadas en la tabla 4. Las piezas en bruto se ensamblaron mediante soldadura por láser. La composición del acero y del prerrecubrimiento era idéntica a la del ejemplo 1, siendo el espesor del prerrecubrimiento de 25 pm en ambos lados. La TWB se calentó en un horno con los ajustes de la tabla 4.

[0083] Las piezas en bruto soldadas se calentaron a 900 °C con una velocidad de calentamiento Va de 10 °C/s, se mantuvieron 2 minutos, se extrajeron del horno, se conformaron en caliente y se enfriaron rápidamente para obtener una microestructura martensítica completa.

Tabla 4- Ciclos de calentamiento de las piezas en bruto soldadas por láser con diferentes espesores Valores subra ados: no corres ondientes a la invención

[0084] El ensayo I4 se realizó según la invención, por lo tanto, la fusión no se produce en la parte delgada o gruesa de la pieza en bruto soldada.

[0085] En los ensayos de referencia R6-R8, la relación: thmáx/ thmín no es según la invención.

[0086] En el ensayo R6 , los ajustes del horno son los mismos que en I1. Sin embargo, dado que los ajustes del horno en la zona 1 no están adaptados al espesor de 0,5 mm, la fusión de esta parte de la soldadura se produce en esta zona.

[0087] En el ensayo R7, los ajustes del horno en la zona 1 se adaptan al espesor de 2,5 mm, pero no se adaptan al espesor de 1 mm. Por lo tanto, la fusión de esta última parte de la soldadura se produce en esta zona.

[0088] En el ensayo R8, los ajustes del horno son los mismos que en I1. Sin embargo, dado que los ajustes del horno en la zona 2 no están adaptados al espesor de 2,5 mm, la fusión de esta parte de la soldadura se produce durante el calentamiento adicional de 02F a 0^mb.

Ejemplo 4

[0089] Se han proporcionado piezas en bruto de acero de 1,5 mm de espesor que tienen las características presentadas en el ejemplo 1. Las piezas en bruto se han

procesado en un horno que solo incluye dos zonas calentadas 1 y 2. Las piezas en bruto se han calentado sucesivamente en estas dos zonas según los parámetros de la tabla 5. Posteriormente, las piezas en bruto se han enfriado directamente a temperatura ambiente y se han almacenado. En esta etapa, el contenido de Mn en la superficie del recubrimiento, Mnsup se ha determinado mediante espectroscopia de emisión óptica por descarga luminiscente) Posteriormente, las piezas en bruto se han calentado por resistencia a 900 °C con una velocidad de calentamiento promedio Va de 50 °C/s, se han mantenido 2 minutos a esta temperatura, a continuación se han conformado en caliente y se han enfriado rápidamente para obtener una microestructura martensítica completa. Se observó la presencia de una eventual fusión durante esta etapa de calentamiento rápido.

Tabla 5- Ciclos de^ calentamiento resultados obtenidos

[0090] Las pruebas I5 e I6 se llevaron a cabo según las condiciones de la invención, por lo tanto, no se produce fusión durante el calentamiento a 50 °C/s. Además, la resistencia a la corrosión de la pieza endurecida a presión fue satisfactoria.

[0091] En la prueba de referencia R9, como la relación Mnsup/Mns es insuficiente, se produce la fusión durante el calentamiento a 50 °C/s.

[0092] Por lo tanto, las piezas de acero fabricadas según la invención pueden usarse con fines de lucro para la fabricación de piezas estructurales o de seguridad de vehículos.

Claims

REIVINDICACIONES

Un procedimiento de fabricación de una pieza recubierta endurecida a presión que comprende:

- proporcionar un horno (F) que comprende N zonas, siendo N no inferior a 2, calentándose cada zona de horno 1,2..i,.., N respectivamente a una temperatura de fraguado 0-^if, 02^f,.. 0^if,..., 0^nf,

- implementar las siguientes etapas sucesivas, en este orden:

- proporcionar al menos una lámina de acero con espesor th comprendido entre 0,5 y 5 mm, que comprende un sustrato de acero cubierto por un prerrecubrimiento de aleación de aluminio con un espesor comprendido entre 15 y 50 micrómetros, siendo el coeficiente de emisividad a temperatura ambiente de dicha lámina de acero igual a 0,15(1+ a), estando a comprendido entre 0 y 2,4, a continuación

- cortar dicha al menos una lámina de acero para obtener al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente, a continuación

- medir la emisividad de dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente, a continuación - colocar dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en la zona de horno 1 durante una duración t1 comprendida entre 5 y 600 s, en el que 01^fy t1 son tales que:

, 01Fmáx >01F > 01Fmín

con: 01Fmáx=(598+ A 0Bt1+ CeDt1)

y 01Fmín = (550+ A'eB't1+C'eD' t1)

siendo A, B, C, D, A', B', C', D' tal que:

A= (762 e0071 426 e“° 86th) (1-0.345a)

B= (-0.031 e 2151 * - 0.039 e 0094th) (1+0.191q)

C= (394 e °193* - 434.3 e '1797,h) (1 -0.364a)

D= (-0.029 e 2677 ,h - 0.011 e 0296 th) (1 0.475a)

A'= (625 e0'123 th- 476 e'1593 ,h) (1-0.345a)

B’=(-0.059 e-2-109th _ 0.039 e '0091 th) (1+0.191a)

C’ = (393 ea'119081 -180 e '1858 tf1) (1 -0.364a)

D’=(-0.044 e 2'915th-0.012 e-0324th) (l+0,475a)

en el que 01^f, 01Fmáx 01Fmín están en ° Celsius, t1 está en s., y th está en mm, a continuación

- transferir dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en dicha zona de horno 2 calentada a una temperatura de fraguado 02^f= 0 1B y mantener isotérmicamente la pieza en bruto de acero recubierta previamente durante una duración t2, siendo 02^fy t2 tales que:

t 2mín — t2 — t2máx

con: t2mín= 0,95 t2* y t2máx= 1,05 t2*

con: t2*= t1*(-0,0007 th2 0,0025 th - 0,0026) 33952 -(55,52 x 02^f)

en el que 02^festá en ° Celsius, t2. t2mín, t2máx, t2* están en s., y th está en mm, a continuación

- transferir dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en otras zonas (3,..i,.., N) del horno, de modo que alcance una temperatura de pieza en bruto máxima 0^mbcomprendida entre 850 °C y 950 °C, estando comprendida la velocidad de calentamiento promedio Va de la pieza en bruto entre 02^fy 0^mbentre 5 y 500 °C/s, a continuación

- transferir la al menos una pieza en bruto de acero calentada del horno a una prensa, a continuación

- conformar en caliente dicha al menos una pieza en bruto de acero calentada en dicha prensa para obtener al menos una pieza, a continuación

enfriar dicha al menos una pieza a una velocidad de enfriamiento para obtener una microestructura en dicho sustrato de acero que comprende al menos un constituyente elegido entre martensita o bainita.
2. Un procedimiento de fabricación según la reivindicación 1, en el que la velocidad de calentamiento Va está comprendida entre 50 y 100 °C/s.
3. Un procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 en el que dicho prerrecubrimiento comprende, en peso, 5-11 % de Si, 2-4 % de Fe, opcionalmente entre el 0,0015 y el 0,0030 % de Ca, siendo el resto aluminio e impurezas inherentes al procesamiento.
4. Un procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que dicho calentamiento a velocidad Va se realiza mediante calentamiento por infrarrojos.
5. Un procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que dicho calentamiento a velocidad Va se realiza mediante calentamiento por inducción.
6. Un procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la dicha al menos una pieza en bruto de acero tiene un espesor que no es constante y varía entre thmín y thmáx, siendo la relación thmáx/ thmín ^ 1,5, y en el que dicho procedimiento de fabricación se implementa en dicha zona de horno 1 con 9-^ify t1 determinados con th= thmín, y se implementa en dicha zona de horno 2 con 92^fy t2 determinados con th= thmáx.
7. Un procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que después del mantenimiento de la al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en dicha zona de horno 2 , y antes de transferir dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente en las zonas adicionales del horno, la al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente se enfría hasta temperatura ambiente, de modo que se obtiene una pieza en bruto de acero recubierta enfriada.
8. Un procedimiento de fabricación según la reivindicación 7, en el que la dicha pieza en bruto de acero recubierta enfriada tiene una relación Mnsup/Mns comprendida entre 0,33 y 0,60,., siendo Mnsup el contenido de Mn en % en peso sobre la superficie de dicha pieza en bruto de acero recubierto enfriada, y siendo Mns el contenido de Mn en % en peso del sustrato de acero.
9. Un procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en el que dicha velocidad de calentamiento Va es superior a 30 °C/s.
10. Un procedimiento de fabricación según la reivindicación 9, en el que dicha velocidad de calentamiento se obtiene mediante calentamiento por resistencia.
11. Un procedimiento de fabricación según la reivindicación 1, en el que:

- se proporcionan una pluralidad de lotes de piezas en bruto que tienen un espesor th, en el que al menos uno (B1) es un lote con a= a1 y al menos uno es un lote (B2) con a= a2, en el que a#a 2,

- el dicho lote (B1)) se endurece a presión en condiciones de procedimiento (9-iF(a-i), t-i(a-i), 92(a-i), t2(a-i)) elegidas según la reivindicación 1, a continuación

- el dicho lote (B2)) se endurece a presión en condiciones de procedimiento (91F(a2), t - ^ ) , 92(a2), t2(a2)) elegidas según la reivindicación 1,

- las temperaturas y los tiempos de duración en las zonas del horno (3,..i,...N) son idénticos para (B1) y (B2)
12. Un procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 1 u 11, en el que, después de cortar dicha al menos una lámina de acero y antes de colocar dicha al menos una pieza en bruto de acero recubierta previamente En dicha zona de horno 1, se mide la emisividad de dicha pieza en bruto de acero recubierta previamente a temperatura ambiente,
13. Una pieza en bruto de acero recubierta enfriada fabricada según la reivindicación 7, en la que la dicha pieza en bruto de acero recubierta enfriada tiene una relación Mnsup/Mns comprendida entre 0,33 y 0,60, siendo Mnsup el contenido de Mn % en peso sobre la superficie de dicha pieza en bruto de acero recubierta enfriada, y siendo Mns el contenido de Mn % en peso del sustrato de acero
14. Un dispositivo de calentamiento de piezas en bruto con vistas a fabricar piezas endurecidas a presión a partir de las piezas en bruto calentadas, que comprende:

- un dispositivo para medir en línea la emisividad de las piezas en bruto a temperatura ambiente antes del calentamiento, que incluye preferentemente una fuente infrarroja dirigida hacia las piezas en bruto a caracterizar, y un sensor que recibe el flujo reflejado para medir la reflectividad,

- un horno (F) que comprende N zonas, siendo N no inferior a 2, teniendo cada zona de horno 1, 2..i,.., N, medios de calentamiento (H1, H2.. Hⁱ, Hⁿ) para establecer independientemente la temperatura 0^if, 0^2f,..0^if,..,0^nfdentro de cada zona de horno, - un dispositivo para transferir continua y sucesivamente las piezas en bruto de cada zona i hacia la zona i+1;

- un dispositivo informático para calcular los valores 0iFmáx, 0iFmín, t2mín, t2máx según la reivindicación 1,

- un dispositivo para transmitir las temperaturas calculadas al medio de calentamiento (H1, H2.. Hⁱ, Hⁿ) e implementar una posible modificación de la entrada de energía en dichos medios de calentamiento para obtener dichas temperaturas calculadas si se detecta dicha variación de emisividad.
15. Uso de las piezas de acero fabricadas con un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para la fabricación de piezas estructurales o de seguridad de vehículos.