ES2879805T3 - Acero inoxidable dúplex - Google Patents

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Abstract

Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex que presenta alta conformabilidad mediante la utilización del efecto TRIP y alta resistencia a la corrosión con resistencia a las picaduras equivalente equilibrada, caracterizado porque el acero inoxidable dúplex contiene menos de 0,04% en peso de carbono, 0,2% a 0,8% en peso de silicio, menos de 2,0% en peso de manganeso, 16,5% a 18,8% en peso de cromo, 3,0% a 4,7% en peso de níquel, 1,5% a 4,0% en peso de molibdeno, 1,0% a 3,5% en peso de tungsteno, Mo + 0,5W es inferior a 4,0% en peso, 0,1% a 0,7% en peso de cobre, 0,16% a 0,26% en peso de nitrógeno, porque el acero inoxidable contiene opcionalmente uno o más elementos añadidos: menos de 0,04% en peso de Al, menos de 0,004% en peso de B, menos de 0,004% en peso de Ca, menos de 0,1% en peso de Ce, hasta 1% en peso de Co, hasta 0,1% en peso de Nb, hasta 0,1% en peso de Ti, hasta 0,2% en peso de V, y en el que el resto es hierro e impurezas inevitables que se producen en los aceros inoxidables, menos de 0,010% en peso, preferiblemente menos de 0,005% en peso de S, menos de 0,040% en peso de P, de modo que la suma (S + P) es inferior a 0,04% en peso, y el contenido total de oxígeno es inferior a 100 ppm; que presenta un valor de resistencia a las picaduras equivalente (PRE) en el intervalo de 30 a 36, en el que la temperatura crítica de picaduras CPT se encuentra comprendida en el intervalo de 30ºC a 45°C, donde el CPT se mide en una solución 1 M de cloruro de sodio (NaCl) en un ensayo de acuerdo con ASTM G150, y la temperatura Md30 medida de acuerdo con el método descrito en la descripción se encuentra comprendido en el intervalo de -30ºC a 90°C, donde el valor PRE se calcula mediante la utilización de la fórmula: **(Ver fórmula)**

Description

DESCRIPCIÓN
Acero inoxidable dúplex
La presente invención se refiere a un acero inoxidable austenítico terrífico dúplex que presenta alta conformabilidad con el efecto TRIP (plasticidad inducida por transformación), alta resistencia a la corrosión y resistencia a las picaduras equivalente optimizada (PRE, por sus siglas en inglés).
El efecto de plasticidad inducida por transformación (TRIP) se refiere a la transformación de la austenita retenida metaestable en la martensita durante la deformación plástica como resultado de la imposición de tensión o deformación. Esta propiedad permite que los aceros inoxidables que presentan el efecto TRIP presenten una alta conformabilidad, al tiempo que conservan una excelente resistencia.
Se conoce a partir de la solicitud de patente WO n° 2011/135170 un método para fabricar un acero inoxidable ferríticoaustenítico de buena conformabilidad y alto alargamiento, cuyo acero contiene un % en peso inferior a 0,05% de C, 0,2% a 0,7% de Si, 2-5% de Mn, 19-20,5% de Cr, 0,8% a 1,35% de Ni, menos de 0,6% de Mo, menos de 1% Cu, 0,16% a 0,24% de N, siendo el resto de hierro e impurezas inevitables. El acero inoxidable de la solicitud de patente WO n°2011/135170 se trató térmicamente de modo que la microestructura del acero inoxidable contuviese entre 45% y 75% de austenita en la condición de tratamiento térmico, siendo la microestructura restante de ferrita. Además, la temperatura Md30 medida del acero inoxidable se ajusta a un valor entre 0°C y 50°C a fin de utilizar el efecto TRIP para mejorar la conformabilidad del acero inoxidable.
Además, se conoce a partir de la solicitud de patente WO n°2013/034804, un acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex que utiliza el efecto TRIP, que contiene menos de 0,04% en peso de C, menos de 0,7% en peso de Si, menos de 2,5% en peso de Mn, 18,5% a 22,5% en peso de Cr, 0,8% a 4,5% en peso de Ni, 0,6% a 1,4% en peso de Mo, menos de 1% en peso de Cu, 0,10% a 0,24% en peso de N, siendo el resto hierro e impurezas inevitables que se producen en Aceros inoxidables. El azufre está limitado a menos de 0,010% en peso y preferiblemente a menos de 0,005% en peso, el contenido de fósforo es inferior a 0,040% en peso y la suma de azufre y fósforo (S P) es inferior a 0,04% en peso, y el contenido total de oxígeno es inferior a 100 ppm. El acero inoxidable dúplex contiene opcionalmente uno o más elementos añadidos: el contenido de aluminio se maximiza a menos de 0,04% en peso y preferiblemente el máximo es inferior a 0,03% en peso. Además, opcionalmente se añaden boro, calcio y cerio en pequeñas cantidades; los contenidos preferidos de boro y calcio son inferiores a 0,003% en peso y para el cerio, inferiores a 0,1% en peso. Opcionalmente, se puede agregar cobalto hasta un 1% en peso para un reemplazo parcial del níquel, y se puede agregar tungsteno hasta un 0,5% en peso como reemplazo parcial del molibdeno. También se pueden añadir opcionalmente uno o más del grupo que contiene niobio, titanio y vanadio al acero inoxidable dúplex de la invención; el contenido de niobio y titanio está limitado a 0,1% en peso y el contenido de vanadio está limitado a 0,2% en peso.
De acuerdo con la solicitud de patente WO n° 2013/034804, la resistencia equivalente a picaduras (PRE) se ha optimizado para proporcionar una buena resistencia a la corrosión, comprendida en el intervalo de 27 a 29,5. La temperatura crítica de picadura (CPT, por sus siglas en inglés) está comprendida en el intervalo de 20°C a 33°C, preferiblemente de 23°C a 31°C. El efecto TRIP (plasticidad inducida por transformación) en la fase de austenita se mantiene de acuerdo con la temperatura Md30 medida en el intervalo de 0°C a 90°C, preferiblemente en el intervalo de 10°C a 70°C, a fin de garantizar una buena conformabilidad. La proporción de la fase austenítica en la microestructura del acero inoxidable dúplex de la invención es, en la condición de tratamiento térmico, de 45% a 75% en volumen, ventajosamente de 55% a 65% en volumen, siendo el resto de ferrita, con el fin de crear condiciones favorables para el efecto TRIP. El tratamiento térmico se puede realizar usando diferentes métodos de tratamiento térmico, tales como el recocido en solución, el recocido por inducción de alta frecuencia o el recocido local, en el intervalo de temperatura de 900°C a 1200°C, preferiblemente de 950°C a 1150°C. El objeto de la presente invención es mejorar las propiedades de los aceros inoxidables dúplex descritos en el estado de la técnica y conseguir un nuevo acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex que utilice el efecto TRIP con una alta resistencia equivalente a las picaduras (PRE) y, por lo tanto, proporcione una resistencia superior a la corrosión. Las características esenciales de la invención se enumeran en las reivindicaciones adjuntas. Los documentos n° JP 2000313940 A, n° JP H10102206 A y n° JP S5325214 A describen aceros inoxidables.
El acero inventivo es tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
La proporción de fase austenita en la microestructura del acero inoxidable dúplex de la invención es, en la condición de tratamiento térmico, de 45% a 80% en volumen, ventajosamente de 55% a 70% en volumen, siendo el resto de ferrita, con el fin de crear condiciones favorables para el efecto TRIP. El tratamiento térmico se puede llevar a cabo mediante la utilización de diferentes métodos de tratamiento térmico, tales como el recocido en solución, el recocido por inducción de alta frecuencia, el recocido local o cualquier otro tipo de tratamiento térmico en el intervalo de temperatura de 900°C a 1200° C, preferiblemente de 950°C a 1150°C. Se describen a continuación los efectos de los diferentes elementos sobre la microestructura; el contenido de los elementos se indica en % en peso:
El carbono (C) se difunde a la fase austenítica y tiene un fuerte efecto sobre la estabilidad de la austenita. Se puede agregar carbono hasta un 0,04%; niveles superiores tienen una influencia perjudicial sobre la resistencia a la corrosión.
El nitrógeno (N) es un importante estabilizador de la austenita en los aceros inoxidables dúplex y, al igual que el carbono, aumenta la estabilidad frente a la martensita. El nitrógeno también aumenta la resistencia, el endurecimiento por deformación y la resistencia a la corrosión. Las expresiones empíricas generales de la temperatura Md30 indican que el nitrógeno y el carbono presentan la misma fuerte influencia sobre la estabilidad de la austenita. Dado que el nitrógeno se puede añadir a los aceros inoxidables en mayor medida que el carbono sin efectos adversos sobre la resistencia a la corrosión, los contenidos de nitrógeno de 0,13% a 0,26% resultan eficaces en los aceros inoxidables actuales. Para la invención, el contenido de nitrógeno es de 0,16% a 0,26%.
El silicio (Si) se añade normalmente a los aceros inoxidables con fines desoxidantes en el taller de fundición y su contenido no es inferior a 0,2%. El silicio estabiliza la fase de ferrita en los aceros inoxidables dúplex, pero presenta un efecto estabilizador más fuerte de la austenita frente a la formación de martensita que el mostrado en las expresiones actuales. Por esta razón, el contenido de silicio se maximiza a 0,8%, preferiblemente a 0,5%.
El manganeso (Mn) es una adición importante para estabilizar la fase de austenita y aumentar la solubilidad del nitrógeno en el acero inoxidable. El manganeso puede reemplazar en parte al costoso níquel y llevar al acero inoxidable al equilibrio de fases correcto. Un contenido excesivo reducirá la resistencia a la corrosión. El manganeso presenta un efecto más fuerte sobre la estabilidad de la austenita frente a la deformación de la martensita y, por lo tanto, el contenido de manganeso debe considerarse con cuidado. El contenido de manganeso debe ser inferior a 2,0%, preferiblemente inferior a 1,0%.
El cromo (Cr) es la principal adición para hacer que el acero resulte resistente a la corrosión. Al ser un estabilizador de la ferrita, el cromo también es la principal adición para crear un equilibrio de fases adecuado entre la fase de austenita y la fase de ferrita. Para lograr estas funciones, el nivel de cromo debe ser como mínimo de 16,5%. Además, el cromo aumenta fuertemente la resistencia a la formación de martensita y, por lo tanto, reduce el efecto TRIP. El contenido de cromo es de 16,5% a 18,8%.
El níquel (Ni) es un elemento de aleación esencial para estabilizar la fase austenítica y para una buena ductilidad y debe añadirse por lo menos 3,0% al acero inoxidable de la invención. Al tener una gran influencia sobre la estabilidad de la austenita frente a la formación de martensita, el níquel debe estar presente en un intervalo estrecho. Además, debido a los elevados costes y fluctuaciones del precio del níquel, el contenido máximo de níquel en el acero inoxidable de la invención debe ser de 4,7%, preferiblemente de 4,5%.
El cobre (Cu) está normalmente presente en una cantidad residual, de 0,1% a 0,5% en la mayoría de aceros inoxidables, en el caso de que las materias primas se encuentren principalmente en forma de chatarra inoxidable que contiene dicho elemento. El cobre es un estabilizador débil de la fase austenítica, pero presenta un fuerte efecto sobre la resistencia a la formación de martensita y debe considerarse en la evaluación de la conformabilidad de los aceros inoxidables actuales. El contenido de cobre es como máximo de 0,7%, más preferiblemente de hasta 0,5%.
El molibdeno (Mo) es un estabilizador de ferrita que se puede agregar para aumentar la resistencia a la corrosión y, por lo tanto, el molibdeno debe presentar un contenido de al menos 1,5%. Además, el molibdeno, al igual que el cromo, aumenta fuertemente la resistencia a la formación de martensita y reduce el efecto TRIP. Por lo tanto, no se puede añadir una cantidad de molibdeno superior a 4,0%.
El tungsteno (W) presenta propiedades similares al molibdeno y ocasionalmente puede reemplazar al molibdeno. Sin embargo, el tungsteno y el molibdeno fomentan la precipitación de la fase sigma y la suma de los contenidos de molibdeno y tungsteno de acuerdo con la fórmula (Mo 0,5W) es inferior al 4,0%, preferiblemente de 2,2% a 3,8%, donde el fomento de las fases sigma y chi resulta posible de controlar en procedimientos técnicamente relevantes. La influencia más importante del tungsteno es el impacto sorprendentemente positivo sobre el efecto TRIP que, a su vez, podría estar relacionado con el efecto sobre la energía de falla de apilamiento de la aleación, ya que la energía de falla de apilamiento controla la respuesta de deformación en términos de deslizamiento de dislocación, maclado o formación de martensita. Para este propósito, el tungsteno se limita a 3,5%, con un mínimo de 1,0% al utilizar tungsteno para reemplazar el molibdeno.
El boro (B), el calcio (Ca) y el cerio (Ce) se añaden en pequeñas cantidades a los aceros dúplex para mejorar la trabajabilidad en caliente y no hasta contenidos excesivamente altos, ya que esto puede deteriorar otras propiedades. Los contenidos preferidos de boro y calcio en el acero inoxidable de la invención son inferiores a 0,004% y de cerio son inferiores a 0,1%.
El azufre (S) en los aceros dúplex deteriora la trabajabilidad en caliente y puede formar inclusiones de sulfuro que influyen negativamente sobre la resistencia a la corrosión por picadura. El contenido de azufre se limita a menos de 0,010% y preferiblemente a menos de 0,005%.
El fósforo (P) deteriora la trabajabilidad en caliente y puede formar partículas o películas de fosfuro que influyen negativamente sobre la resistencia a la corrosión. El contenido de fósforo se limita a menos de 0,040%, por lo que la suma de los contenidos de azufre y fósforo (S P) es inferior a 0,04%.
El oxígeno (O) junto con otros elementos residuales presenta un efecto adverso sobre la ductilidad en caliente. La presencia de inclusiones de óxido puede reducir la resistencia a la corrosión (corrosión por picadura) según el tipo de inclusión. Un alto contenido de oxígeno también reduce la resistencia al impacto. De manera similar al azufre, el oxígeno mejora la penetración de la soldadura al cambiar la energía superficial del baño de soldadura. Para el acero inoxidable de la invención, el nivel máximo de oxígeno es inferior a 100 ppm. En el caso de los polvos metálicos, el contenido máximo de oxígeno puede ser de hasta 250 ppm.
El aluminio (Al) debe mantenerse a un nivel bajo en el acero inoxidable dúplex de la invención con alto contenido de nitrógeno ya que estos dos elementos pueden combinarse y formar nitruros de aluminio que deteriorarán la resistencia al impacto. El contenido de aluminio se limita a menos de 0,04% y preferiblemente a menos de 0,03%.
El cobalto (Co) presenta un comportamiento metalúrgico similar al de su elemento hermano, el níquel, y el cobalto pueden tratarse de manera muy similar en la producción de acero y aleaciones. El cobalto inhibe el crecimiento del grano a temperaturas elevadas y mejora considerablemente la retención de la dureza y la resistencia en caliente. El cobalto aumenta la resistencia a la erosión por cavitación y el endurecimiento por deformación. El cobalto reduce el riesgo de formación de fase sigma en aceros inoxidables superdúplex. El contenido de cobalto se limita a 1,0%.
Los elementos de "microaleación" titanio (Ti), vanadio (V) y niobio (Nb) pertenecen a un grupo de adiciones denominado de esta manera porque cambian significativamente las propiedades de los aceros a bajas concentraciones, a menudo con efectos beneficiosos en el acero al carbono, aunque en el caso de los aceros inoxidables dúplex, también contribuyen a cambios de propiedades no deseados, tales como propiedades de impacto reducidas, niveles más altos de defectos superficiales y ductilidad reducida durante la fundición y el laminado en caliente. Muchos de estos efectos dependen de su fuerte afinidad para el carbono y, en particular, para el nitrógeno en el caso de los aceros inoxidables dúplex modernos. En la presente invención, el niobio y el titanio deberían limitarse a un nivel máximo de 0,1%, mientras que el vanadio resulta menos perjudicial y su contenido debería ser inferior a 0,2%.
La presente invención se describe en mayor detalle en referencia a los dibujos, en los que:
La figura 1 ilustra la dependencia de los valores mínimo y máximo de temperatura Md30 y de PRE entre los contenidos de los elementos Si Cr y Cu Mo 0,5W en las aleaciones de la invención sometidas a ensayo.
La figura 2 ilustra un ejemplo con valores constantes de C N y Mn Ni para la dependencia de los valores mínimo y máximo de temperatura Md30 y de PRE entre los contenidos de los elementos Si Cr y Cu Mo 0,5W en las aleaciones de la invención sometidas a ensayo según la fig.1.
La figura 3 ilustra la dependencia de los valores mínimo y máximo de temperatura Md30 y de PRE entre los contenidos de elementos C N y Mn Ni en las aleaciones de la invención sometidas a ensayo, y
la Figura 4 ilustra un ejemplo con valores constantes de Si Cr y Cu Mo 0,5W para la dependencia de los valores mínimo y máximo de temperatura Md30 y de PRE entre los contenidos de los elementos C N y Mn Ni en las aleaciones de la invención sometidas a ensayo según la Fig. 3.
Basándose en los efectos de los elementos, el acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex de acuerdo con la invención se presenta con las composiciones químicas A a P según se denominan en la Tabla 1. La Tabla 1 contiene además la composición química para los aceros inoxidables dúplex de referencia de la solicitud de patente WO n° 2011/135170 denominados R y de la solicitud de patente WO n° 2013/034804, denominados Q; todos los contenidos en la Tabla 1 son en % en peso.
Tabla 1. Las aleaciones C-G e I-R representan ejemplos comparativos.
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Tabla 1 (continuación)
Figure imgf000005_0001
Las aleaciones A a P se fabricaron en un horno de inducción al vacío a escala de laboratorio de 1 kg en pequeñas planchas que se forjaron y laminaron en frío hasta un grosor de 1,5 mm.
Las aleaciones Q y R señaladas se produjeron a una escala de producción de 100 toneladas, seguido del laminado en caliente y laminado en frío para formar bobinas con dimensiones finales variables.
Al comparar los valores de la Tabla 1, los contenidos de cromo, níquel, molibdeno y tungsteno en los aceros inoxidables dúplex de la invención eran significativamente diferentes de los aceros inoxidables de referencia Q y R. Se determinaron las propiedades, los valores de temperatura Md30, la temperatura crítica de picadura (CPT) y PRE para las composiciones químicas en la Tabla 1 y los resultados se presentan en la Tabla 2, posteriormente.
La temperatura Md30 predicha (Md30 Nohara) de la fase austenítica en la Tabla 2 se calculó mediante la utilización de la expresión de Nohara (1) establecida para aceros inoxidables austeníticos:
Md30 = 551 -462(C+N)-9,2Si-8,1 Mn-13,7Cr-29(Ni+Cu)-18,5Mo-68Nb (1) bajo recocido a la temperatura de 1050°C.
Las temperaturas Md30 calculadas (Md30 calc.) en la Tabla 2 se establecieron mediante estirado de las muestras de tracción a una deformación verdadera de 0,30 a diferentes temperaturas y mediante la medición de la fracción de martensita transformada con un equipo Satmagan. Satmagan es una balanza magnética en la que se determina la fracción de fase ferromagnética mediante la colocación de una muestra en un campo magnético saturante y mediante comparación de las fuerzas magnéticas y gravitacionales inducidas por la muestra.
Las temperaturas Md30 calculadas (Md30 calc.) en la Tabla 2 se lograron de acuerdo con una restricción matemática de optimización.
La temperatura crítica de picaduras (CPT) se mide en una solución de cloruro de sodio (NaCl) 1 M de acuerdo con la prueba ASTM G150, y a una temperatura inferior a dicha temperatura crítica de picaduras (CPT) no resulta posible la formación de picaduras y solo se observa un comportamiento pasivo.
La resistencia a picaduras equivalente (PRE) se calcula mediante la fórmula (2):
PRE = %Cr 3,3*(%Mo+0,5%W) 30*%N - %Mn (2).
Las sumas de los contenidos de los elementos C N, Cr Si, Cu Mo 0,5W y Mn Ni en % en peso también se calculan para las aleaciones en la Tabla 1 y en la Tabla 2. Las sumas C N y Mn Ni representan estabilizadores de austenita, mientras que la suma Si Cr representa estabilizadores de ferrita y la suma Cu Mo 0,5W representa los elementos con resistencia a la formación de martensita.
Tabla 2. Las aleaciones C a G e I a R representan ejemplos comparativos.
Figure imgf000006_0002
Figure imgf000006_0003
Al comparar los valores de la Tabla 2, el valor PRE con el intervalo de 30-36 es mucho más alto que el valor PRE en los aceros inoxidables dúplex Q y R indicados, lo que significa que la resistencia a la corrosión de las aleaciones A a P es superior. La temperatura crítica de picadura CPT está comprendida en el intervalo de 34°C a 45°C, que es mucho más alta que la CPT para los aceros inoxidables dúplex mencionados Q y R, y además, por ejemplo, para los aceros inoxidables austeníticos, tales como EN 1.4401 y grados similares.
Las temperaturas Md30 predichas que utilizan la expresión de Nohara (1) son esencialmente diferentes de las temperaturas Md30 para las aleaciones en la Tabla 2. Además, a partir de la Tabla 2 se observa que las temperaturas Md30 concuerdan bien con las temperaturas Md30, y la restricción matemática de optimización utilizada para el cálculo resulta, por lo tanto, muy adecuada para los aceros inoxidables dúplex de la invención.
Las sumas de contenidos de elementos C N, Si Cr, Mn Ni y Cu Mo 0,5W en % en peso para el acero inoxidable dúplex de la presente invención se utilizaron en la restricción matemática de optimización para establecer la dependencia, por una parte, entre C N y Mn Ni, y por otra parte, entre Si Cr y Cu Mo 0,5W. De acuerdo con esta restricción matemática de optimización, las sumas Cu Mo 0,5W y Si Cr, respectivamente las sumas Mn Ni y C N, forman los ejes x e y de una coordinación en las figs. 1 a 4, en las que se define la dependencia lineal de los valores mínimo y máximo de PRE (30 <PRE <36) y para la temperatura Md30 mínima y máxima (10<Md30<60). De acuerdo con la fig. 1 se establece una ventana de composición química para Si Cr y Cu Mo 0,5W con los intervalos preferidos de 0,16-0,29 para C N y de 3,0-5,5 para Mn Ni al someter a recocido el acero inoxidable dúplex de la invención a la temperatura de 1050°C. También se observa en la fig. 1 que la suma Si Cr está limitada a 16,5 <Si Cr <20,2 de acuerdo con el acero inoxidable de la invención.
La ventana de composición química, que se encuentra dentro del marco del área a ', b', c ', d', e ', f y g' en la fig.1, se define con las siguientes posiciones etiquetadas de coordinación en la Tabla 3.
Tabla 3
Figure imgf000006_0001
La fig. 2 ilustra una ventana de ejemplo de composición química de la fig.1 al utilizar valores constantes de 0,257 para C N y de 4,28 para Mn Ni en todos los puntos en lugar de los intervalos para C N y Mn Ni en la fig. 1. Se dan las mismas limitaciones para la suma Si Cr en la fig. 2 que en la fig. 1. La ventana de composición química, que se encuentra dentro del marco del área a, b, c, d, e, f y g en la fig. 2, se define con las siguientes posiciones etiquetadas de coordinación en la Tabla 4.
Tabla 4
Figure imgf000007_0001
La fig. 3 ilustra una ventana de composición química para C N y Mn Ni con los intervalos de composición preferidos 16,9-19,5 para Cr Si y 2,0-4,0 para Cu Mo 0,5W, al someter a recocido el acero inoxidable dúplex a la temperatura de 1050°C. Además, de acuerdo con la invención, la suma C N está limitada a 0,13 <C N <0,30 y la suma Mn Ni está limitada a 3,0 <Mn Ni <6,7. La ventana de composición química, que se encuentra dentro del marco del área p ', q', r ' y s' en la fig.3, se define con las siguientes posiciones etiquetadas de coordinación en la Tabla 5.
Tabla 5
Figure imgf000007_0002
El efecto de las limitaciones de C N y Mn Ni con los intervalos preferidos de contenido de elementos de la invención es que la ventana de composición química de la fig. 3 está parcialmente limitada únicamente por las limitaciones de las sumas mínima y máxima de C N y Mn Ni.
La fig. 4 ilustra una ventana de ejemplo de composición química de la fig. 3 con los valores constantes de 18,5 para Cr Si y de 3,27 para Cu Mo 0,5W y más, con las limitaciones de 0,13 <C N <0,30 y 3,0 <Mn Ni. La ventana de composición química, que se encuentra dentro del marco del área p, q, r, s, t, u y v en la Fig.4, se define con las siguientes posiciones etiquetadas de la coordinación en la tabla 6.
Tabla 6
Figure imgf000007_0003
Las aleaciones de la presente invención A, B, H, así como los materiales de referencia C a G e I a R anteriores, se sometieron a ensayo adicionalmente mediante la determinación de los límites de elasticidad Rp0.2 y Rp1.0 y la resistencia a la tracción Rm, así como los valores de alargamiento de A50, A5 y Ag en la dirección longitudinal. La Tabla 7 contiene los resultados de las pruebas de las aleaciones inventivas A, B, H, así como los valores respectivos de los aceros inoxidables dúplex de referencia C a G e I a R.
Tabla 7
Figure imgf000008_0001
Los resultados de la Tabla 7 muestran que los valores de límite elástico Rpo.2 y Rpi.o para las aleaciones A a P son inferiores a los valores respectivos de los aceros inoxidables dúplex de referencia Q y R, y el valor de resistencia a la tracción Rm es similar a los aceros inoxidables dúplex de referencia Q y R. Los valores de alargamiento A50, A5 y Ag de las aleaciones A a P son inferiores a los valores respectivos de los aceros inoxidables de referencia Q y R. Debido a que las aleaciones A a P según la invención se fabrican a escala de laboratorio y los aceros inoxidables dúplex de referencia Q y R se fabrican a escala de producción, los valores de resistencia de la Tabla 7 no son directamente comparables entre sí.
El acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex de la invención se puede producir en forma de lingotes, planchas, palancones, palanquillas y productos planos, tales como placas, láminas, tiras, bobinas y productos largos, tales como barras, varillas, alambres, perfiles y formas, tubos y/o cañerías sin soldadura y soldados. Además, se pueden producir productos adicionales, tales como polvos metálicos, formas moldeadas y perfiles.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex que presenta alta conformabilidad mediante la utilización del efecto TRIP y alta resistencia a la corrosión con resistencia a las picaduras equivalente equilibrada, caracterizado porque el acero inoxidable dúplex contiene menos de 0,04% en peso de carbono, 0,2% a 0,8% en peso de silicio, menos de 2,0% en peso de manganeso, 16,5% a 18,8% en peso de cromo, 3,0% a 4,7% en peso de níquel, 1,5% a 4,0% en peso de molibdeno, 1,0% a 3,5% en peso de tungsteno, Mo 0,5W es inferior a 4,0% en peso, 0,1% a 0,7% en peso de cobre, 0,16% a 0,26% en peso de nitrógeno, porque el acero inoxidable contiene opcionalmente uno o más elementos añadidos: menos de 0,04% en peso de Al, menos de 0,004% en peso de B, menos de 0,004% en peso de Ca, menos de 0,1% en peso de Ce, hasta 1% en peso de Co, hasta 0,1% en peso de Nb, hasta 0,1% en peso de Ti, hasta 0,2% en peso de V, y en el que el resto es hierro e impurezas inevitables que se producen en los aceros inoxidables, menos de 0,010% en peso, preferiblemente menos de 0,005% en peso de S, menos de 0,040% en peso de P, de modo que la suma (S p) es inferior a 0,04% en peso, y el contenido total de oxígeno es inferior a 100 ppm; que presenta un valor de resistencia a las picaduras equivalente (PRE) en el intervalo de 30 a 36, en el que la temperatura crítica de picaduras CPT se encuentra comprendida en el intervalo de 30°C a 45°C, donde el CPT se mide en una solución 1 M de cloruro de sodio (NaCl) en un ensayo de acuerdo con ASTM G150, y la temperatura Md30 medida de acuerdo con el método descrito en la descripción se encuentra comprendido en el intervalo de -30°C a 90°C, donde el valor PRE se calcula mediante la utilización de la fórmula:
Figure imgf000009_0001
2. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de la fase austenítica en la microestructura es de 45% a 80% en volumen, ventajosamente de 55% a 70% en volumen, siendo el resto, ferrita, después de un tratamiento térmico en el intervalo de temperatura de 900°C a 1200°C, preferiblemente de 950°C a 1150°C.
3. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según la reivindicación 1 o 2, en el que la temperatura Md30 medida se encuentra comprendida en el intervalo de 10°C a 60°C.
4. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de níquel es de 3,0% a 4,5% en peso.
5. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de manganeso es inferior a 1,0% en peso.
6. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de cobre es de hasta 0,5% en peso.
7. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la suma de los contenidos de molibdeno (Mo) y tungsteno (W) según la fórmula Mo 0,5W es de 2,2% a 3,8% en peso.
8. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de nitrógeno es de 0,16% a 0,25% en peso.
9. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según la reivindicación 1, en el que la ventana de composición química, que se encuentra dentro del marco del área a', b', c', d', e', f' y g' en la fig.1, se define con las siguientes posiciones etiquetadas de coordinación en % en peso
Figure imgf000009_0002
10. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según la reivindicación 1, en el que la ventana de composición química, que se encuentra dentro del marco del área p', q', r' y s' en la fig.3, se define con las siguientes posiciones etiquetadas de coordinación en % en peso:
Figure imgf000010_0001
11. Acero inoxidable austenítico ferrítico dúplex según la reivindicación 1, caracterizado porque el acero se produce en forma de lingotes, planchas, palancones, palanquillas, placas, láminas, tiras, bobinas, barras, varillas, alambres, perfiles y formas, tubos y cañerías sin soldadura y/o soldados, polvos metálicos, formas conformadas y perfiles.
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