ES2881667T3 - Method of producing steel product or steel component having excellent mechanical properties, steel product produced by the method and use of steel pipe made of strain-hardened steel - Google Patents

Method of producing steel product or steel component having excellent mechanical properties, steel product produced by the method and use of steel pipe made of strain-hardened steel Download PDF

Info

Publication number
ES2881667T3
ES2881667T3 ES12181887T ES12181887T ES2881667T3 ES 2881667 T3 ES2881667 T3 ES 2881667T3 ES 12181887 T ES12181887 T ES 12181887T ES 12181887 T ES12181887 T ES 12181887T ES 2881667 T3 ES2881667 T3 ES 2881667T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
steel
steel product
heating
strain
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12181887T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Tuomo Saarinen
Pasi Peura
Petteri Steen
Juha Rajala
Jussi Minkkinen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rautaruukki Oyj
Original Assignee
Rautaruukki Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rautaruukki Oyj filed Critical Rautaruukki Oyj
Application granted granted Critical
Publication of ES2881667T3 publication Critical patent/ES2881667T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/84Controlled slow cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Un método para producir un producto de acero que tiene excelentes propiedades mecánicas, tal como una cañería de acero, incluyendo el método formar en frío (1, 2), por lo que se forma en el acero una estructura endurecida por deformación, caracterizado porque el método comprende también las siguientes etapas: acero que tiene una estructura endurecida por deformación es calentado muy rápidamente (3), es decir, a una velocidad de HR >=100 ºC/s hasta una temperatura de Ac3 ± 100 ºC, sin recocido de ablandamiento antes del calentamiento rápido - el acero calentado es enfriado (4) de tal manera que la microestructura resultante formada en el producto de acero comprenderá al menos 30% de martensita y/o vainita en porcentajes en volumen, por lo que el producto de acero producido mediante el método comprende, en porcentajes en peso: C: 0,05 - 0,25 % Si: 0 - 2,5 % Mn: 0,8 - 3,0 % Al: 0 - 2,5 % Mo: <1,5 %, preferiblemente 0,1 - 0,8 % Cr: <1,5 %, preferiblemente 0,2 - 1,5 % Cu: <1,00 % Ti: < 0,15 % Nb: < 0,09 % V: < 0,17 % Ni: 0 - 0,07 % preferiblemente 0,015 % < Ti+Nb+V < 0,22 % siendo el resto hierro Fe y residuos inevitables, de tal manera que el índice de templabilidad DI del producto de acero es al menos 3 mm, preferiblemente al menos 15 mm, o por lo que el producto de acero producido mediante el método comprende, en porcentajes en peso: C: 0,10-0,40 %, Si: 0 - 2,5 % Mn: 0,2 - 3,0 % 0 Al: 0 - 2,5 % Cu: 0 - 1,0% B: 0,0005 - 0,009 % Cr: 0 - 1,5 % Mo: 0 - 1,5 % Ti: < 0,15 % Nb: < 0,09 % V: < 0,17 % Ni: 0 - 0,07 % siendo el resto hierro Fe y residuos inevitables, de tal manera que el índice de templabilidad DI del producto de acero es de al menos 3 mm, preferiblemente al menos 15 mm.A method of producing a steel product having excellent mechanical properties, such as a steel pipe, including the cold-forming method (1, 2), whereby a strain-hardened structure is formed in the steel, characterized in that the The method also comprises the following steps: steel having a strain-hardened structure is heated very rapidly (3), i.e. at a rate of RH >=100 ºC/s to a temperature of Ac3 ± 100 ºC, without softening annealing prior to rapid heating - the heated steel is cooled (4) such that the resulting microstructure formed in the steel product will comprise at least 30% martensite and/or vanite in volume percentages, whereby the steel product produced by the method comprises, in percentages by weight: C: 0.05 - 0.25% Si: 0 - 2.5% Mn: 0.8 - 3.0% Al: 0 - 2.5% Mo: <1 0.5%, preferably 0.1-0.8% Cr: <1.5%, preferably 0.2-1.5% Cu: <1.00% Ti: <0.15 % Nb: < 0.09 % V: < 0.17 % Ni: 0 - 0.07 % preferably 0.015 % < Ti+Nb+V < 0.22 % with the balance being Iron Fe and unavoidable residues, such that the hardenability index DI of the steel product is at least 3 mm, preferably at least 15 mm, or as far as the steel product produced by the method comprises, in percentages by weight: C: 0.10-0.40% , Si: 0 - 2.5% Mn: 0.2 - 3.0% 0 Al: 0 - 2.5% Cu: 0 - 1.0% B: 0.0005 - 0.009% Cr: 0 - 1, 5 % Mo: 0 - 1.5 % Ti: < 0.15 % Nb: < 0.09 % V: < 0.17 % Ni: 0 - 0.07 % being the rest iron Fe and unavoidable residues, in such a way such that the hardenability index DI of the steel product is at least 3 mm, preferably at least 15 mm.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Método para producir producto de acero o componente de acero que tiene excelentes propiedades mecánicas, producto de acero producido mediante el método y uso de cañería de acero hecha de acero endurecido por deformaciónMethod of producing steel product or steel component having excellent mechanical properties, steel product produced by the method and use of steel pipe made of strain-hardened steel

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

La invención se refiere a un método para preparar un producto de acero que tiene excelentes propiedades mecánicas y aun producto de acero preparado mediante el método y usado, en particular, para fabricar componentes, más precisamente componentes de acero, para la industria del automóvil, entre otras. Además, la invención se refiere al uso de una cañería de acero endurecido por deformación y a la fabricación de dicho componente.The invention relates to a method for preparing a steel product having excellent mechanical properties and to a steel product prepared by the method and used, in particular, to manufacture components, more precisely steel components, for the automotive industry, among other Furthermore, the invention relates to the use of a strain-hardened steel pipe and the manufacture of such a component.

Es conocido que en las aplicaciones del acero se buscan resistencias superiores, que permitan la preparación de estructuras más ligeras, de modo que la importancia que las estructuras más ligeras destaca particularmente en aplicaciones de vehículos. Sin embargo, a medida que aumenta la resistencia del acero, normalmente las propiedades relativas a la capacidad de formación del acero, tales como la deformación, se conoce que se deterioran. Esto plantea restricciones para aplicaciones de aceros de resistencia elevada. Una combinación de resistencia elevada y ductilidad elevada aumenta la capacidad de uso de los aceros en muchas aplicaciones. Sin embargo, los tratamientos con calor puede que no sean un factor de retraso en la producción, por lo tanto, es también ventajoso hacer que los métodos de tratamiento con calor sean más rápidos.It is known that higher strengths are sought in steel applications, which allow the preparation of lighter structures, so that the importance of lighter structures stands out particularly in vehicle applications. However, as the strength of the steel increases, typically the formability properties of the steel, such as deformation, are known to deteriorate. This poses restrictions for high strength steel applications. A combination of high strength and high ductility increases the usability of steels in many applications. However, heat treatments may not be a factor of delay in production, therefore it is also advantageous to make heat treatment methods faster.

Es comúnmente conocido que el acero puede ser proporcionado para que tenga una elevada resistencia combinada con una elevada ductilidad, por ejemplo, mediante tratamientos Q&T. Sin embargo, un problema con este método es que el tratamiento con calor implica dos fases y requiere una considerable cantidad de tiempo. En los últimos años, se han desarrollado tratamientos con calor rápidos, que hacen posible proporcionar aceros más fuertes y sin embargo más extensibles en comparación con los tratamientos de enfriamiento y templado convencionales. Un problema con estos métodos rápidos conocidos es, sin embargo, que los métodos emplean, después de la formación en frío, un acero con recocido de ablandamiento, dicho de otro modo, el método emplea un tratamiento con calor rápido antes del recocido de ablandamiento y, nuevamente la parte de tratamiento con calor del método implica dos fases. Además, debido al material de partida previamente usado en el método, los métodos conocidos que incluyen tratamientos con calor rápidos tienen una dificultad para conseguir propiedades mecánicas superiores según la invención que se describirán con posterioridad.It is commonly known that steel can be provided to have high strength combined with high ductility, for example, by Q&T treatments. However, a problem with this method is that the heat treatment involves two phases and requires a considerable amount of time. In recent years, rapid heat treatments have been developed, which make it possible to provide stronger and yet more extensible steels compared to conventional quench and quench treatments. A problem with these known rapid methods is, however, that the methods employ, after cold forming, a softening annealed steel, in other words the method employs a rapid heat treatment prior to the softening annealing and Again, the heat treatment part of the method involves two phases. Furthermore, due to the starting material previously used in the method, known methods including rapid heat treatments have a difficulty in achieving superior mechanical properties according to the invention which will be described later.

El documento US 2006/169368 describe un tubo de acero de aleación baja en carbono y un método para su fabricación, especialmente para un recipiente a presión de un inflador de gas almacenado, en el que el tubo de acero consiste esencialmente en, en peso: de aproximadamente 0,06% a aproximadamente 0,18% de carbono, de aproximadamente 0,3% a aproximadamente 1,5% de manganeso, de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 0,5% de silicio, hasta aproximadamente 0,015% de azufre, hasta aproximadamente 0,025% de fósforo y al menos uno de los siguientes elementos: hasta aproximadamente 030% de vanadio, hasta aproximadamente 0,10% de aluminio, hasta aproximadamente 0,06% de niobio, hasta aproximadamente 1% de cromo, hasta aproximadamente 0,70% de níquel, hasta aproximadamente 0,70% de molibdeno, hasta aproximadamente 0,35% de cobre, hasta aproximadamente 0,15% de elementos residuales, y el resto hierro e impurezas ocasionales.US 2006/169368 describes a low carbon alloy steel tube and a method for its manufacture, especially for a pressure vessel of a stored gas inflator, in which the steel tube consists essentially of, by weight: from about 0.06% to about 0.18% carbon, from about 0.3% to about 1.5% manganese, from about 0.05% to about 0.5% silicon, to about 0.015% sulfur, up to about 0.025% phosphorus, and at least one of the following: up to about 030% vanadium, up to about 0.10% aluminum, up to about 0.06% niobium, up to about 1% chromium, up to about 0.70% nickel, up to about 0.70% molybdenum, up to about 0.35% copper, up to about 0.15% residual elements, and the balance iron and occasional impurities.

Después de una velocidad de calentamiento elevada de aproximadamente 100 °C por segundo, se aplica rápidamente un enfriamiento completo de la tubería de acero en una solución de enfriamiento basada en agua a una velocidad de enfriamiento de aproximadamente 100 °C por segundo. El Acero tiene una resistencia a la tracción de al menos aproximadamente 145 ksi y un valor elevado de 220 ksi y exhibe un comportamiento de ductilidad a temperaturas bajas de -100 °C.After a high heating rate of about 100 ° C per second, a complete cooling of the steel pipe is rapidly applied in a water-based cooling solution at a cooling rate of about 100 ° C per second. Steel has a tensile strength of at least approximately 145 ksi and a high value of 220 ksi and exhibits ductility behavior at low temperatures of -100 ° C.

El documento US 2010/132849 se refiere a una hoja de acero galvanizado de elevada resistencia a la tracción que incluye C: al menos 0,05% pero menos de 0,12%, Si: al menos 0,01% pero menos de 0,35%, Mn: de 2,0% a 3,5%, P: de 0,001% a 0,020%, S: de 0,0001% a 0,0030%, Al: de 0,005% a 0,1%, N: de 0,0001% a 0,0060%, Cr: más de 0,5% pero no más de 2,0%, Mo: de 0,01% a 0,50%, Ti: de 0,010% a 0,080%, Nb: de 0,010% a 0,080% y B: de 0,0001% a 0,0030%, siendo el resto Fe e impurezas inevitables, en el que la hoja de acero galvanizado de elevada resistencia a la tracción tiene una microestructura que contiene de 20% a 70% en volumen de ferrita que tiene un tamaño medio de granos de 5 |jm o menos. La hoja de acero galvanizado de elevada resistencia a la tracción tiene una resistencia a la tracción de al menos 980 MPa y una excelente capacidad de formación y soldadura.US 2010/132849 refers to a high tensile strength galvanized steel sheet including C: at least 0.05% but less than 0.12%, Si: at least 0.01% but less than 0 , 35%, Mn: 2.0% to 3.5%, P: 0.001% to 0.020%, S: 0.0001% to 0.0030%, Al: 0.005% to 0.1%, N: 0.0001% to 0.0060%, Cr: more than 0.5% but not more than 2.0%, Mo: 0.01% to 0.50%, Ti: 0.010% to 0.080 %, Nb: from 0.010% to 0.080% and B: from 0.0001% to 0.0030%, the rest being Fe and unavoidable impurities, in which the galvanized steel sheet with high tensile strength has a microstructure that It contains 20% to 70% by volume of ferrite having an average grain size of 5 µm or less. High tensile strength galvanized steel sheet has a tensile strength of at least 980 MPa and excellent forming and welding ability.

El documento EP 1.659.191 describe una hoja de acero laminada en frío de alta tracción que consiste esencialmente en 0,04 a 0,13% de C, 0,3 a 1,2% de Si, 1,0 a 3,5% de Mn, 0,04% o menos de P, 0,01% o menos de S, 0,07% o menos de Al, en peso, y el resto de Fe e impurezas inevitables, tiene una microestructura que contiene un 50% o más de porcentaje por área de ferrita y un 10% o más de porcentaje por área de martensita, tiene de 0,85 a 1,5 de relación de intervalos de martensita en la dirección de laminación respecto a la dirección de grosor de la hoja, y tiene 8 GPa o más de nanoresistencia de la martensita. La hoja de acero laminada en frío de alta tracción tiene un buen equilibrio de resistencia-alargamiento y muestra una excelente resistencia a los golpes a aproximadamente 10 s-1 de velocidad de deformación. Por lo tanto, la hoja de acero laminada en frío de alta tracción es adecuada para reforzar miembros para montante y salpicadero de automóvil.EP 1,659,191 describes a high tensile cold rolled steel sheet consisting essentially of 0.04 to 0.13% C, 0.3 to 1.2% Si, 1.0 to 3.5 % Mn, 0.04% or less of P, 0.01% or less of S, 0.07% or less of Al, by weight, and the rest of Fe and unavoidable impurities, has a microstructure containing 50 % or more of percentage per area of ferrite and 10% or more of percentage per area of martensite, it has 0.85 to 1.5 martensite gap ratio in rolling direction to sheet thickness direction, and has 8 GPa or more of martensite nano-strength. The high tensile cold rolled steel sheet has a good strength-elongation balance and shows excellent shock resistance at approximately 10 s -1 strain rate. Therefore, the high tensile cold rolled steel sheet is suitable for reinforcing car dash and pillar members.

El objeto de la presente invención es proporcionar tal mejora en los procesos conocidos de tratamiento con calor y/o de formación que dé un producto de acero con mejores propiedades mecánicas que anteriormente o haga posible una simplificación del proceso respecto a las técnicas conocidas.The object of the present invention is to provide such an improvement in known heat treatment and / or forming processes that gives a steel product with better mechanical properties than previously or makes possible a simplification of the process with respect to known techniques.

Breve descripción de la invenciónBrief description of the invention

Los objetos de la invención se consiguen mediante el método según la reivindicación 1.The objects of the invention are achieved by the method according to claim 1.

Las realizaciones preferidas del método según la invención se describen en las reivindicaciones dependientes. Las realizaciones preferidas del producto de acero preparado mediante el método se describen en las reivindicaciones 10-12.Preferred embodiments of the method according to the invention are described in the dependent claims. Preferred embodiments of the steel product prepared by the method are described in claims 10-12.

Además, los objetos de la invención se consiguen mediante el uso de una cañería de acero endurecido por deformación de la reivindicación independiente 13.Furthermore, the objects of the invention are achieved through the use of a strain-hardened steel pipe of independent claim 13.

La invención se basa en la idea de que en la microestructura del acero que va a ser calentada muy rápidamente se proporciona estructura endurecida por deformación que no es sometida a recocido de ablandamiento antes del calentamiento rápido. Dicho de otro modo, la estructura endurecida por deformación se puede referir a una estructura que no es recristalizada después del moldeo, es decir, se puede referir a una estructura no recristalizada. La estructura endurecida por deformación, tal como la estructura dura completa, se proporciona mediante formación en frío, tal como laminando en frío una cinta de acero, por ejemplo. Además, la invención se caracteriza porque el calentamiento rápido va seguido de un enfriamiento inmediato. La microestructura proporcionada en el acero comprende al menos 30 por ciento de martensita y/o vainita en volumen. Dicho de otro modo, el acero es calentado de una manera acelerada después de obtener una estructura endurecida por deformación y es endurecido inmediatamente después de un calentamiento rápido. El endurecimiento se puede realizar también por medio de enfriamiento con aire, en el caso de que la composición del acero sea adecuada para ello. Según una realización, el enfriamiento o el endurecimiento se proporcionan en un molde en el que se lleva a cabo también un moldeo en forma de un componente. El método de la invención proporciona una microestructura extremadamente fina en el acero y, como consecuencia el acero tendrá propiedades mecánicas progresivas.The invention is based on the idea that in the microstructure of the steel to be heated very rapidly there is provided a strain hardened structure which is not subjected to softening annealing prior to rapid heating. In other words, the strain-hardened structure can refer to a structure that is not recrystallized after molding, that is, it can refer to a non-recrystallized structure. The strain-hardened structure, such as the complete hard structure, is provided by cold forming, such as cold rolling a steel tape, for example. Furthermore, the invention is characterized in that rapid heating is followed by immediate cooling. The microstructure provided in the steel comprises at least 30 percent martensite and / or green beans by volume. In other words, the steel is heated in an accelerated manner after obtaining a strain-hardened structure and is immediately hardened after rapid heating. Hardening can also be carried out by means of air cooling, if the composition of the steel is suitable for this. According to one embodiment, the cooling or hardening is provided in a mold in which molding is also carried out in the form of a component. The method of the invention provides an extremely fine microstructure in the steel and as a consequence the steel will have progressive mechanical properties.

La invención tiene ventajas significativas en lo que se refiere a la cadena de producción así como las propiedades mecánicas del producto. En el método de la invención, el tratamiento con calor se puede poner en práctica de forma muy rápida, y, consecuentemente, cuando sea necesario, puede ser aplicado sobre algunas líneas de producción de funcionamiento continuo, dispuestas en conexión inmediata con la formación de un producto de acero. La duración de la etapa de tratamiento con calor del método puede ser menor que un minuto, incluso menor que 30 segundos.The invention has significant advantages as regards the production line as well as the mechanical properties of the product. In the method of the invention, heat treatment can be put into practice very quickly, and consequently, when necessary, can be applied on some production lines of continuous operation, arranged in immediate connection with the formation of a steel product. The duration of the heat treatment step of the method can be less than one minute, even less than 30 seconds.

Mediante el método se preparan productos particularmente conformados, tales como cañerías de acero. Se pueden proporcionar también componentes de acero por medio del método. Cuando sea necesario, el método permite valores superiores de Rm*A en comparación con los productos de acero fabricados mediante un método lento convencional. Además, la producción de un producto de acero no requiere un recocido después de la formación en frío y, por lo tanto esta etapa no restringe necesariamente el volumen de producción.Particularly shaped products, such as steel pipes, are prepared by the method. Steel components can also be provided by the method. Where necessary, the method allows higher values of R m * A compared to steel products made by a conventional slow method. Furthermore, the production of a steel product does not require annealing after cold forming and therefore this step does not necessarily restrict the production volume.

Bajo ciertas condiciones, mediante el método de la invención es posible proporcionar incluso propiedades progresivas típicas de acero TRIP (plasticidad inducida por transformación) en lo que respecta a la resistencia y la ductilidad sin tratamientos lentos con calor típicos de la fabricación del acero TRIP, o ventajosamente incluso sin aleaciones costosas y elevadas que deterioran la soldabilidad.Under certain conditions, by the method of the invention it is possible to provide even progressive properties typical of TRIP steel (Transformation Induced Plasticity) in terms of strength and ductility without slow heat treatments typical of TRIP steel fabrication, or advantageously even without expensive and high alloys that impair weldability.

Según una realización, mediante el método es posible proporcionar productos de acero fuertes y formables, tales como cañerías de acero, de forma que el uso de una cañería de acero preparada por templado, aún moldeable en frío, es rentable en la fabricación de componentes moldeables en frío porque el componente final hecho de cañería de acero no necesita ser endurecido por separado ya que el material de cañería ya ha sido endurecido, al menos parcialmente.According to one embodiment, by the method it is possible to provide strong and formable steel products, such as steel pipes, so that the use of a steel pipe prepared by tempering, still cold formable, is cost effective in the manufacture of castable components. cold because the final component made of steel pipe does not need to be hardened separately since the pipe material has already been hardened, at least partially.

Breve descripción de las figurasBrief description of the figures

En lo que sigue, la presente invención se describe más en detalle haciendo referencia a los dibujos anejos, en los cuales In the following, the present invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which

La Figura 1 muestra las etapas principales del método según una realización de la invención;Figure 1 shows the main steps of the method according to an embodiment of the invention;

La Figura 2 muestra las principales etapas del método según una segunda realización de la invención;Figure 2 shows the main steps of the method according to a second embodiment of the invention;

La Figura 3 muestra, en principio, un gráfico de temperatura/tiempo sobre las etapas parciales de un método según la invención;Figure 3 shows, in principle, a temperature / time graph on the partial steps of a method according to the invention;

La Figura 4 muestra las curvas de deformación-tensión obtenidas a partir de ensayos de laboratorio.Figure 4 shows the strain-stress curves obtained from laboratory tests.

Descripción de números de referenciasDescription of reference numbers

1 formación en frío1 cold forming

2 formación en frío de un producto conformado2 cold forming of a shaped product

3 calentamiento rápido3 rapid heating

4 enfriamiento4 cooling

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La Figura 1 muestra las principales etapas del método según la invención, de modo que en la primera etapa una cinta de acero es formada en frío 1, tal como laminada en frío, de tal manera que se formará una estructura endurecida por deformación en el acero de la cinta de acero. La formación en frío 1 se realiza en una forma previa de acero adecuada, tal como una cinta/placa/producto conformado de acero laminado en caliente o moldeado. En la formación en frío 1 el acero normalmente se vuelve más fino, al menos parcialmente.Figure 1 shows the main stages of the method according to the invention, so that in the first stage a steel strip is cold formed 1, such as cold rolled, in such a way that a strain hardened structure will be formed in the steel of the steel tape. Cold forming 1 is performed on a suitable steel preform, such as a hot rolled or cast steel strip / plate / shaped product. In cold forming 1 the steel normally becomes thinner, at least partially.

La eficacia de la formación en frío puede ser valorada de forma aproximada, por ejemplo, a través de reducción, que se refiere a un cambio del grosor del acero después de la formación en frío, en relación con el grosor original.The efficiency of cold forming can be approximated, for example, through reduction, which refers to a change in the thickness of the steel after cold forming, relative to the original thickness.

En el contexto de la presente solicitud de patente, una estructura endurecida por deformación se refiere a una estructura de acero cuya reducción usada en la formación en frío sobrepasa el 15%. Preferiblemente, la reducción usada en la formación en frío es de más de 30%, como máximo de forma preferente más de 40%. Según una realización, la estructura endurecida por deformación se refiere a una estructura completamente dura, en la que la reducción usada es de al menos 50%, como de 60%.In the context of the present patent application, a strain-hardened structure refers to a steel structure whose reduction used in cold forming exceeds 15%. Preferably, the reduction used in cold forming is more than 30%, at most preferably more than 40%. According to one embodiment, the strain-hardened structure refers to a completely hard structure, in which the reduction used is at least 50%, such as 60%.

Preferiblemente, la formación en frío significa que el acero es laminado en frío hasta una hoja fina que tiene un grosor de 0,4 a 5 mm, por ejemplo. Ventajosamente, la laminación en frío se realiza hasta un grosor de 0,8 a 3 mm.Preferably cold forming means that the steel is cold rolled to a thin sheet having a thickness of 0.4 to 5mm, for example. Advantageously, cold rolling is carried out to a thickness of 0.8 to 3 mm.

De acuerdo con la realización de la Figura 1, el acero que tiene una estructura endurecida por deformación es formado en frío hasta un producto conformado 2. La etapa de formación en frío 2 del producto conformado puede comprender la formación en frío de una cañería y hacer una soldadura de juntas longitudinales para obtener un perfil de cañería cerrado. En la formación en frío de la cañería, el grado de endurecimiento por deformación del acero aumenta adicionalmente. Por tanto, de acuerdo con esta realización, después de la etapa 2 se obtiene una cañería de acero altamente endurecido por deformación, que es todavía inutilizable como tal. De acuerdo con la realización de la Figura 1, en una siguiente etapa del proceso, el producto de acero conformado, tal como la cañería de acero, que tiene una estructura endurecida por deformación, es calentado 2 muy rápidamente, preferiblemente al menos a una velocidad de HR > 100 °C/s hasta una temperatura de Ac3 ± 100 °C.According to the embodiment of Figure 1, the steel having a work-hardened structure is cold formed to a shaped product 2. The cold forming step 2 of the shaped product may comprise cold forming a pipe and making a longitudinal joint weld to obtain a closed pipe profile. In cold forming the pipe, the degree of strain hardening of the steel is further increased. Thus, according to this embodiment, after step 2 a highly strain-hardened steel pipe is obtained, which is still unusable as such. According to the embodiment of Figure 1, in a next process step, the shaped steel product, such as steel pipe, having a strain-hardened structure, is heated 2 very rapidly, preferably at least at a rate RH> 100 ° C / s up to a temperature of Ac3 ± 100 ° C.

Gracias al calentamiento muy rápido y a la estructura endurecida por deformación como se muestra en la Figuras 1 y 2, la estructura granular de la austenita es muy fina debido al calentamiento 3. La Figura 3 ilustra adicionalmente las etapas de “calentamiento rápido 3” y “enfriamiento 4” del método según la invención. Según la invención, el calentamiento rápido 3 se lleva a cabo preferiblemente al menos a una velocidad media de calentamiento de 100 °C/s. De esta manera, es posible asegurarse de que durante el calentamiento el tamaño de granos no tendrá tiempo para crecer excesivamente. Por otra parte, las velocidades de calentamiento elevadas requieren una considerable cantidad de energía y pueden deteriorar la calidad uniforme de las propiedades mecánicas de un producto de acero. Según una realización, el calentamiento 3 se realiza a una velocidad de HR > 160 °C/s y, según una segunda realización, el calentamiento 3 se realiza a una velocidad de HR = 160-500 °C/s. Preferiblemente, pero no necesariamente, el calentamiento se pone en práctica como un calentamiento por inducción, que se puede realizar rápidamente en cañerías de acero cerradas, por ejemplo. Son también posibles otros métodos de calentamiento con una velocidad de calentamiento elevada.Thanks to the very rapid heating and the strain-hardened structure as shown in Figures 1 and 2, the granular structure of austenite is very fine due to heating 3. Figure 3 further illustrates the "rapid heating 3" and "" stages. cooling 4 "of the method according to the invention. According to the invention, the rapid heating 3 is preferably carried out at least at an average heating rate of 100 ° C / s. In this way, it is possible to ensure that during heating the grain size will not have time to grow excessively. On the other hand, high heating rates require a considerable amount of energy and can deteriorate the uniform quality of the mechanical properties of a steel product. According to one embodiment, heating 3 is carried out at a rate of RH> 160 ° C / s and, according to a second embodiment, heating 3 is carried out at a rate of RH = 160-500 ° C / s. Preferably, but not necessarily, the heating is implemented as induction heating, which can be carried out rapidly in closed steel pipes, for example. Other heating methods with a high heating rate are also possible.

La abreviatura HR representa velocidad de calentamiento. The abbreviation HR stands for rate of heating.

El calentamiento rápido 3 del acero que tiene una estructura endurecida por deformación se lleva a cabo a una temperatura de Ac3 ± 100 °C. Preferiblemente, el calentamiento se lleva a cabo rápidamente 3 por encima de la temperatura Ac3. Preferiblemente, pero no necesariamente, el calentamiento 3 comienza sustancialmente a temperatura ambiente.The rapid heating 3 of the steel having a work-hardened structure is carried out at a temperature of Ac3 ± 100 ° C. Preferably, heating is carried out rapidly 3 above the Ac3 temperature. Preferably, but not necessarily, heating 3 begins substantially at room temperature.

Es importante que debido al calentamiento, el acero no se mantenga excesivamente mucho tiempo por encima de la temperatura Ac3 o en sus proximidades. Dicho de otro modo, el tiempo de residencia At por encima de la temperatura Ac3, o en sus proximidades, debe ser tan corto como sea posible, porque en ese caso el tamaño de granos de la austenita permanece pequeño. Preferiblemente, el enfriamiento 4 se inicia en al menos 10 segundos desde la terminación del calentamiento 3, lo más preferiblemente el calentamiento se inicia en al menos 2 segundos desde la terminación del calentamiento. Dicho de otro modo, el tiempo transcurrido en el intervalo de austenita, o en sus proximidades, debe ser tan corto como sea posible.It is important that due to heating, the steel does not remain excessively long above the Ac3 temperature or in its vicinity. In other words, the residence time At above the temperature Ac3, or in its vicinity, should be as short as possible, because in that case the grain size of the austenite remains small. Preferably, the cooling 4 starts in at least 10 seconds from the completion of the heating 3, most preferably the heating starts at least 2 seconds from the completion of the heating. In other words, the time spent in or near the austenite range should be as short as possible.

Según la realización de la Figura 2, una cañería de acero rápidamente calentada es formada en caliente, tal como grabada a fuego, inmediatamente después del calentamiento rápido 3, por lo que ya no será necesario formar el producto de acero enfriado. Después del grabado a fuego, es posible realizar un enfriamiento en un molde, preferiblemente un templado en un molde. La realización puede proporcionar una mejora de las propiedades mecánicas de un componente de acero grabado a fuego, cuando la cañería de acero que va a ser calentada y templada está hecha de una cinta de acero endurecido por deformación. La cañería de acero de la invención puede ser también más robusta respecto a algunos parámetros del proceso de estampación en caliente, debido a la estructura inicial fuertemente endurecida por deformación.According to the embodiment of Figure 2, a rapidly heated steel pipe is hot formed, such as etched, immediately after the rapid heating 3, whereby it will no longer be necessary to form the cooled steel product. After fire etching, it is possible to carry out a cooling in a mold, preferably an annealing in a mold. The embodiment can provide an improvement in the mechanical properties of a fire-etched steel component, when the steel pipe to be heated and tempered is made of a strain-hardened steel tape. The steel pipe of the invention can also be more robust with respect to some parameters of the hot stamping process, due to the initial structure strongly hardened by deformation.

Según una realización, tras la terminación del calentamiento 3, se comienza un enfriamiento inmediato sin una temperatura constante sustancial en la gama austenítica. Esto permite minimizar el tiempo en que el acero se sitúa en la gama austenítica o en sus proximidades.According to one embodiment, upon completion of heating 3, immediate cooling is started without a substantial constant temperature in the austenitic range. This makes it possible to minimize the time the steel is in or near the austenitic range.

Gracias a la velocidad de calentamiento muy elevada y a la estructura endurecida por deformación de la cañería de acero que va a ser calentada, la densidad de aparición de pequeños granos de austenita formados en el calentamiento rápido 3 es elevada, lo que da lugar a una microestructura muy fina en un producto de acero de la invención, que tiene excelentes propiedades mecánicas. Gracias al calentamiento rápido 3, el tamaño de granos de la austenita no tendrá tiempo de crecer hasta un tamaño grande con lo que, como consecuencia del calentamiento 3, la microestructura comprende granos de austenita de tamaño pequeño muy densamente formados. El resultado final, después del enfriamiento, será un producto de acero más fuerte, cuya deformación por tracción está todavía sustancialmente al mismo nivel o superior al del producto de acero en un calentamiento rápido en el que se emplea un acero con recocido de ablandamiento.Thanks to the very high heating rate and the deformation-hardened structure of the steel pipe to be heated, the density of appearance of small grains of austenite formed in rapid heating 3 is high, which gives rise to a microstructure very fine in a steel product of the invention, which has excellent mechanical properties. Thanks to the rapid heating 3, the grain size of the austenite will not have time to grow to a large size whereby, as a consequence of the heating 3, the microstructure comprises very densely formed small-sized austenite grains. The end result, after cooling, will be a stronger steel product, the tensile strain of which is still substantially on the same level as or higher than that of the steel product in rapid heating using a softening annealed steel.

En relación con la invención, se encontró que la temperatura Ac3 es mayor a las velocidades de calentamiento elevadas en comparación con la temperatura Ac3 a velocidades de calentamiento bajas. Por tanto, debe apreciarse que en relación con esto, la temperatura Ac3 se entiende que es una temperatura Ac3 posiblemente elevada como consecuencia de la velocidad de calentamiento superior.In connection with the invention, the Ac3 temperature was found to be higher at high heating rates compared to Ac3 temperature at low heating rates. Therefore, it should be appreciated that in relation to this, the Ac3 temperature is understood to be a possibly elevated Ac3 temperature as a consequence of the higher heating rate.

El calentamiento 5 a partir de la gama austenítica, o de sus proximidades, se puede poner en práctica en una diversidad de formas, con el fin de obtener un resultado final deseado. Sin embargo, es esencial de que el enfriamiento 5 se proporcione de una manera conocida por sí misma, de forma que la microestructura formada en la estructura de acero comprenda un 30% en volumen de martensita y/o vainita. Dicho de otro modo, en el enfriamiento 4, el acero es templado de una manera completamente conocida por sí misma. El resto de la microestructura puede consistir en ferrita y, posiblemente austenita residual.Heating 5 from or near the austenitic range can be practiced in a variety of ways, in order to obtain a desired end result. However, it is essential that the cooling 5 is provided in a manner known per se, such that the microstructure formed in the steel structure comprises 30% by volume of martensite and / or vanite. In other words, in cooling 4, the steel is tempered in a way that is completely known per se. The remainder of the microstructure may consist of ferrite and possibly residual austenite.

La microestructura deseada puede ser obtenida de una manera conocida por sí misma, por ejemplo de forma de que el enfriamiento 4 se realice a una velocidad de enfriamiento media de al menos 5 °C/s. Además, de una manera conocida por sí misma, se usa un acero cuya templabilidad sea suficiente para proporcionar un 30% en volumen de martensita y/o vainita en el enfriamiento.The desired microstructure can be obtained in a manner known per se, for example such that the cooling 4 is carried out at an average cooling rate of at least 5 ° C / s. Furthermore, in a manner known per se, a steel is used whose hardenability is sufficient to provide 30% by volume of martensite and / or green bean on cooling.

La templabilidad del acero se puede determinar de diversas formas, como usando un índice de templabilidad DI que está basado en una modificación de la norma ASTM standard A255-89. El índice de templabilidad DI se determina sobre la base de la composición del acero de acuerdo con la siguiente fórmula:The hardenability of steel can be determined in a number of ways, such as using a DI hardenability index that is based on a modification of the ASTM standard A255-89. The hardenability index DI is determined based on the composition of the steel according to the following formula:

DI = 13,0C x (1,15 2,48Mn 0,74Mn2) x (1 2,16Cr) x (1 3,00Mo) x (1 1,73V) x (1 0,36Ni) x (1 0,70Si) x (1 0,37Cu)DI = 13.0C x (1.15 2.48Mn 0.74Mn2) x (1 2.16Cr) x (1 3.00Mo) x (1 1.73V) x (1 0.36Ni) x (1 0, 70Si) x (1 0.37Cu)

En la fórmula, la composición se expresa en porcentajes en peso (%) y DI es milímetros (mm).In the formula, the composition is expressed in percentages by weight (%) and ID is millimeters (mm).

Preferiblemente, el índice de templabilidad DI del producto de acero es de al menos 3 mm.Preferably, the hardenability index DI of the steel product is at least 3 mm.

Lo más preferiblemente, el índice de templabilidad DI del producto de acero es de al menos 15 mm. Most preferably, the hardenability index DI of the steel product is at least 15mm.

El enfriamiento se puede poner en práctica de una forma conocida por sí misma, por ejemplo, como enfriamiento con vapor de agua o agua, dependiendo particularmente de la composición de acero usada y el grosor del acero. Un elemento para proporcionar enfriamiento puede ser también un molde.The cooling can be implemented in a manner known per se, for example, as steam or water cooling, depending particularly on the steel composition used and the thickness of the steel. An element for providing cooling can also be a mold.

Preferiblemente, el enfriamiento 4 se proporciona de manera que la microestructura formada comprenda al menos 70% en volumen de martensita y/o vainita y/o siendo el resto ferrita y, posiblemente austenita residual. Preferiblemente, el enfriamiento se pone en práctica como un enfriamiento con vapor de agua o agua o como un enfriamiento en un molde, de manera que la velocidad media de enfriamiento sea al menos 20°C/s, preferiblemente al menos 35 °C/s. La temperatura final del enfriamiento acelerado está preferiblemente por debajo de la temperatura de partida de vainita (temperatura Bs), lo más preferiblemente por debajo de la temperatura de partida de la martensita (temperatura Ms), es decir, la temperatura a la que comienza la transformación de vainita y, correspondientemente la transformación de martensita. De esta manera se puede asegurar que la microestructura del acero será la deseada.Preferably, cooling 4 is provided such that the microstructure formed comprises at least 70% by volume martensite and / or vanite and / or the remainder being ferrite and possibly residual austenite. Preferably, the cooling is implemented as a steam or water cooling or as a cooling in a mold, so that the average cooling rate is at least 20 ° C / s, preferably at least 35 ° C / s . The final temperature of the accelerated cooling is preferably below the starting temperature of bean (temperature B s ), most preferably below the starting temperature of martensite (temperature M s ), that is, the temperature at which the transformation of green bean begins and, correspondingly, the transformation of martensite. In this way it can be ensured that the microstructure of the steel will be as desired.

Después del enfriamiento 5, el producto de acero puede ser cortado a las dimensiones deseadas, cuando el producto de acero es una cañería de acero.After cooling 5, the steel product can be cut to the desired dimensions, when the steel product is a steel pipe.

La invención se refiere también a un producto de acero preparado mediante el método descrito en lo que sigue. El producto de acero obtenido mediante el método posee una resistencia y ductilidad elevadas. Por tanto, el producto de acero tiene unas excelentes propiedades mecánicas. Preferiblemente, el producto de acero es también muy formable y, gracias a la aleación baja, su soldabilidad es buena.The invention also relates to a steel product prepared by the method described below. The steel product obtained by the method has high strength and ductility. Therefore, the steel product has excellent mechanical properties. Preferably, the steel product is also highly formable and, thanks to the low alloy, its weldability is good.

En el producto de acero obtenido mediante el método, el producto de resistencia a la rotura y alargamiento a la rotura es al menos 12000, es decir, Rm * A > 12000. Preferiblemente, Rm * A > 15000 y, lo más preferiblemente Rm * A > 18000. Además, la resistencia a la rotura del producto de acero obtenido mediante el método es de al menos 800 MPa.In the steel product obtained by the method, the product of breaking strength and elongation at break is at least 12000, that is, R m * A> 12000. Preferably, R m * A> 15000 and most preferably R m * A> 18000. Furthermore, the breaking strength of the steel product obtained by the method is at least 800 MPa.

Una ventaja del método es también que mediante el uso del método, con la misma composición de acero, es posible proporciona 1) un acero de elevada resistencia con excelente ductilidad (Rm > 1500 MPa y A > 10%) o 2) un acero fuerte y particularmente dúctil (Rm > 800 MPa y A >18%).An advantage of the method is also that by using the method, with the same steel composition, it is possible to provide 1) a high-strength steel with excellent ductility (Rm> 1500 MPa and A> 10%) or 2) a strong steel. and particularly ductile (Rm> 800 MPa and A> 18%).

Los productos a preparar mediante el método pueden ser divididos de forma aproximada en dos categorías: Categoría 1.The products to be prepared by the method can be roughly divided into two categories: Category 1.

Los aceros en esta categoría poseen una resistencia a la rotura muy elevada y un alargamiento A a la rotura bien retenido, como sigue: Rm > 1500 MPa y A > 10%. Por tanto, estos aceros son muy fuertes, a pesar de ello la ductilidad es de buen nivel gracias al método de la invención. Esto está indicado mediante los ejemplos de aceros 1, 4, 5, 10 y 11 de la Tabla 2.The steels in this category have a very high breaking strength and a well-retained elongation A at break, as follows: R m > 1500 MPa and A> 10%. Therefore, these steels are very strong, despite this the ductility is at a good level thanks to the method of the invention. This is indicated by Steels Examples 1, 4, 5, 10 and 11 in Table 2.

Sorprendentemente, el producto de acero preparado mediante el método posee también ventajosamente un alargamiento uniforme relativamente elevado Ag > 3% a pesar de la microestructura sustancialmente endurecida y de la resistencia a la rotura elevada del acero preparado mediante el método.Surprisingly, the steel product prepared by the method also advantageously possesses a relatively high uniform elongation Ag> 3% despite the substantially hardened microstructure and high breaking strength of the steel prepared by the method.

Categoría 2Category 2

Los aceros en esta categoría poseen una resistencia a la rotura relativamente elevada (Rm > 800 MPa) y un alargamiento muy elevado (A > 18%, preferiblemente hasta A > 18% y Ag > 8%). Estos aceros, por tanto son relativamente fuertes y el alargamiento se ha hecho muy elevado, gracias al método de la invención.The steels in this category have a relatively high breaking strength (Rm> 800 MPa) and a very high elongation (A> 18%, preferably up to A> 18% and Ag> 8%). These steels are therefore relatively strong and the elongation has become very high, thanks to the method of the invention.

Seguidamente se describe la composición química del producto de acero preparado mediante el método de la invención.The chemical composition of the steel product prepared by the method of the invention is described below.

El producto de acero preparado mediante el método comprende en porcentajes en peso,The steel product prepared by the method comprises in percentages by weight,

C: 0,05 - 0,25 %C: 0.05 - 0.25%

Si: 0 - 2,5 %Yes: 0 - 2.5%

Mn: 0,8 - 3,0 %Mn: 0.8 - 3.0%

Al: 0 - 2,5 % Al: 0 - 2.5%

Mo: <1,5 %, preferiblemente 0,1 - 0.8 % Mo: <1.5%, preferably 0.1 - 0.8 %

Cr: <1,5 %, preferiblemente 0,2 - 1,5 %Cr: <1.5%, preferably 0.2 - 1.5%

Cu: < 1,00 %Cu: <1.00%

Ti: < 0,15 %Ti: <0.15%

Nb: < 0,09 %Nb: <0.09%

V: < 0,17 %V: <0.17%

Ni: 0 - 0,07 %Ni: 0 - 0.07%

preferiblemente, 0,015 % < ti Nb V < 0,22 %preferably 0.015% <ti Nb V <0.22%

siendo el resto hierro Fe y residuos inevitables, de forma que el índice de templabilidad DI del producto de acero es de al menos 3 mm, referentemente al menos 15 mm.the remainder being iron Fe and unavoidable residues, so that the hardenability index DI of the steel product is at least 3 mm, preferably at least 15 mm.

Alternativamente, el producto de acero mediante el método comprende, en porcentajes en pesoAlternatively, the steel product by the method comprises, in percentages by weight

C: 0,10-0,40 %C: 0.10-0.40%

Si: 0 - 2,5 %Yes: 0 - 2.5%

Mn: 0,2 - 3,0 %Mn: 0.2 - 3.0%

Al: 0 - 2,5 %Al: 0 - 2.5%

Cu: 0 - 1,0 %Cu: 0 - 1.0%

B: 0,0005 - 0,009 %B: 0.0005 - 0.009%

Cr: 0 - 1,5%Cr: 0 - 1.5%

Mo: 0 - 1,5 %Mo: 0 - 1.5%

Ti: < 0,15 %Ti: <0.15%

Nb: < 0,09 %Nb: <0.09%

V: < 0,17 %V: <0.17%

Ni: 0 - 0,07 %Ni: 0 - 0.07%

siendo el resto hierro Fe y residuos inevitables, de forma que el índice de templabilidad D del producto de acero es de al menos 3 mm, preferiblemente al menos 15 mm.the remainder being iron Fe and unavoidable residues, such that the hardenability index D of the steel product is at least 3 mm, preferably at least 15 mm.

El tamaño de granos de la austenita previo formado en el calentamiento 3 del producto de acero preparado mediante el método de la invención es muy pequeño, preferiblemente menor que 10 |im y, lo más preferiblemente menor que 3 |im. Además, el tamaño de granos de la ferrita y/o vainita posiblemente formadas en el producto de acero en el enfriamiento 4 es también muy pequeño, preferiblemente de menos de 5 |im y, lo más preferiblemente menos de 3 |im. También la martensita formada en el endurecimiento será fina y dura gracias a la invención.The grain size of the pre-austenite formed on heating 3 of the steel product prepared by the method of the invention is very small, preferably less than 10 µm and most preferably less than 3 µm. Furthermore, the grain size of the ferrite and / or green bean possibly formed in the steel product on cooling 4 is also very small, preferably less than 5 µm and most preferably less than 3 µm. Also the martensite formed on hardening will be fine and hard thanks to the invention.

El grosor del material que en el producto de acero puede ser de 0,4 a 5 mm, preferiblemente de 1 a 3 mm. El producto de acero puede ser un producto conformado formado en frío. Los más preferiblemente, el producto de acero es una cañería de acero usada, por ejemplo, en la fabricación de componentes en la industria del automóvil. El producto de acero puede tener de este modo una sección hueca, tal como una cañería de acero circular o rectangular. El producto de acero puede ser también un componente de acero estampado.The thickness of the material that in the steel product can be 0.4 to 5mm, preferably 1 to 3mm. The steel product can be a cold formed shaped product. Most preferably, the steel product is a steel pipe used, for example, in the manufacture of components in the automotive industry. The steel product can thus have a hollow section, such as a circular or rectangular steel pipe. The steel product can also be a stamped steel component.

EjemplosExamples

La Tabla 1 muestra las propiedades mecánicas y los parámetros del proceso de las muestras 10a y 8a de acero producidas en condiciones de laboratorio mediante el método de la invención. Adicionalmente, la Tabla 1 muestra como referencia las propiedades mecánicas y los parámetros del proceso de muestras de acero ref8a y ref10a cuya velocidad de calentamiento es baja, 4 °C/s, es decir, la velocidad de calentamiento es claramente inferior a la velocidad de calentamiento usada en el método de la invención. Además, la Tabla 1 muestra como referencia las propiedades mecánicas de una muestra de ensayo ref que no ha sido tratada con calor de acuerdo con el método de la invención. Por motivos de seguridad y claridad, las referencias se exponen en grui en la Tabla 1. Correspondientemente la Figura 4 muestra las correspondientes cuya de tensión-deformación 10a, 8a, ref8a, ref 10a y ref. Todos los resultados en la Tabla y en el gráfico se refieren de a acero CP800 endurecido por deformación, cuya composición se muestra en la Tabla 3. Los resultados en la Tabla y la figura 4 no son comparables con los de la Tabla 2, pero son mutuamente comparables.Table 1 shows the mechanical properties and process parameters of steel samples 10a and 8a produced under laboratory conditions by the method of the invention. Additionally, Table 1 shows as a reference the mechanical properties and process parameters of steel samples ref8a and ref10a whose heating speed is low, 4 ° C / s, that is, the heating speed is clearly lower than the heating speed used in the method of the invention. Furthermore, Table 1 shows for reference the mechanical properties of a ref test sample which has not been heat treated according to the method of the invention. For reasons of safety and clarity, the references are set out in groui in Table 1. Correspondingly, Figure 4 shows the corresponding ones whose stress-strain 10a, 8a, ref8a, ref 10a and ref. All the results in the Table and in the graph refer to strain-hardened CP800 steel, the composition of which is shown in Table 3. The results in Table and Figure 4 are not comparable with those of Table 2, but are mutually comparable.

En el ensayo de laboratorio de la Tabla 1, se calentaron rápidamente varillas de ensayo pequeñas a una temperatura por encima de Ac3, o en sus proximidades, usando una fuente de DC cuya corriente y/o voltaje fueron modificados dependiendo de la muestra y de la velocidad de calentamiento deseada. La temperatura de la muestra y su velocidad de elevación se midió con un termopar de tipo K soldado con puntos de alambre en el medio de la muestra. Inmediatamente después del calentamiento, las muestras se enfriaron con una pulverización de agua o en aire libre. La figura 3 muestra el gráfico de temperatura-tiempo de un ensayo de laboratorio en el que el enfriamiento se pone en práctica como un enfriamiento con aire libre. En este ejemplo, la velocidad de calentamiento es de aproximadamente 1500 °C/s y una velocidad de enfriamiento media de50 °C/s. Un pico que aparece en la Figura 3 por encima de la temperatura Ac3 está provocado por un error de medición debido a una velocidad de calentamiento elevada. Dicho de otro modo, el pico de temperatura que aparece en la Figura 3 no es parte de la invención. Después del tratamiento con calor, las varillas de ensayo fueron mecanizadas y se realizó un ensayo de la tracción sobre sus partes uniformes (4 mm de longitud, 2 mm de anchura, 2,5 mm de grosor. Los resultados del ensayo de laboratorio muestran que el alargamiento Ag uniforme en las muestras 10a y 8a de acero preparadas mediante el método de la invención está sustancialmente mejorado en comparación con la muestra de acero no tratada ref. Además, la resistencia a la rotura Rm aumentó sustancialmente al mismo tiempo.In the laboratory test of Table 1, small test rods were rapidly heated to a temperature above A c3 , or in the vicinity, using a DC source whose current and / or voltage were modified depending on the sample and the desired heating rate. The temperature of the sample and its rate of rise was measured with a K-type thermocouple welded with wire spots in the middle of the sample. Immediately after heating, the samples were cooled with a water spray or in free air. Figure 3 shows the temperature-time graph of a laboratory test in which cooling is implemented as free-air cooling. In this example, the heating rate is approximately 1500 ° C / s and an average cooling rate of 50 ° C / s. A peak appearing in Figure 3 above the A c3 temperature is caused by a measurement error due to a high heating rate. In other words, the temperature peak that appears in Figure 3 is not part of the invention. After heat treatment, the test rods were machined and a tensile test was performed on their uniform parts (4 mm long, 2 mm wide, 2.5 mm thick. Laboratory test results show that the uniform elongation A g in the steel samples 10a and 8a prepared by the method of the invention is substantially improved compared to the untreated steel sample ref. In addition, the breaking strength R m increased substantially at the same time.

Los resultados de los ensayos de laboratorio muestran también que, debido a la elevada velocidad de calentamiento, el alargamiento A de rotura de la muestra 10a de acero enfriada con agua aumenta en comparación con la muestra ref10a producida a una velocidad de calentamiento baja. Además, el límite elástico y la resistencia a la rotura (Rp0.2 y Rm) aumentaron al mismo tiempo.The results of the laboratory tests also show that due to the high heating rate, the elongation A of the water-cooled steel sample 10a increases compared to the ref 10a produced at a low heating rate. Furthermore, the elastic limit and the breaking strength (Rp 0.2 and R m ) increased at the same time.

Correspondientemente, el límite elástico y la resistencia a la rotura (Rp0.2 y Rm) de la muestra de acero 8a enfriada con aire aumentó significativamente gracias a la elevada velocidad de calentamiento en comparación con la muestra de acero ref 8a producida a una baja velocidad de calentamiento. Al mismo tiempo el alargamiento Ag uniforme sorprendentemente permaneció igual y el alargamiento A a la rotura se debilitó solo ligeramente.Correspondingly, the yield strength and breaking strength (Rp 0.2 and R m ) of the air-cooled 8a steel sample increased significantly due to the high heating rate compared to the ref 8a steel sample produced at a low rate. heating. At the same time the uniform elongation Ag surprisingly remained the same and the elongation A at break only slightly weakened.

Tabla 1 Resultados de ensa os de laboratorioTable 1 Laboratory test results

Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001

La tabla 2 presenta las propiedades mecánicas y las dimensiones de productos de acero obtenidos en los ensayos 1 - 15 a escala completa, así como los parámetros del proceso usados. La tabla proporciona como valores de referencia los ensayos 3, 6, 9, 12 y 15, en cuyo tratamiento con calor no se usó acero que tuviese estructura endurecida por deformación, es decir, después de la formación en frío, el acero se sometió a recocido de ablandamiento de una manera conocida. X en la columna FH indica que en dichos ensayos se usó un acero que no estaba sometido a recocido de ablandamiento. Además, la Tabla 2 presenta como referencia los ensayos 16 a 21, en los que se usó una velocidad de calentamiento significativamente inferior a la de la invención. Por motivos de claridad, las referencias se exponen en gris en a Tabla 2. En los ensayos, el diámetro (D) de la cañería era de 48 - 49 mm y el grosor del material (T) era de 1,7 - 2,1 mm.Table 2 presents the mechanical properties and dimensions of steel products obtained in tests 1-15 at full scale, as well as the process parameters used. The table provides as reference values tests 3, 6, 9, 12 and 15, in which heat treatment did not use steel having a strain-hardened structure, that is, after cold forming, the steel was subjected to softening annealing in a known manner. X in column FH indicates that a steel that was not subjected to softening annealing was used in these tests. In addition, Table 2 presents as reference tests 16 to 21, in which a heating rate significantly lower than that of the invention was used. For the sake of clarity, the references are shown in gray in Table 2. In the tests, the diameter (D) of the pipe was 48 - 49 mm and the thickness of the material (T) was 1.7 - 2, 1 mm.

Todos los resultados de la tabla 2 se refieren a un acero B24 endurecido por deformación, cuya composición es muestra en la tabla 3. Los ensayos de tracción se realizaron de acuerdo con el patrón EN 10002 de ensayos de la tracción y las mediciones empleadas de la varilla de ensayo de tracción eran de 50 mm de longitud de calibración y 10 mm de anchura. El porcentaje del alargamiento A a la rotura se determina por ordenador para que corresponda a una deformación medida con una varilla de relación 5,65x(raíz cuadrada)S0. All the results in Table 2 refer to a strain-hardened B24 steel, the composition of which is shown in Table 3. The tensile tests were carried out in accordance with the EN 10002 pattern of tensile tests and the measurements used for the Tensile test rod were 50mm in gauge length and 10mm in width. The percent elongation A at break is determined by computer to correspond to a strain measured with a rod of ratio 5.65x (square root) S0.

Tabla 2 resultados de los ensa osTable 2 results of the tests

Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001

En los ensayos de la Tabla 2, se usaron dos grados diferentes de reducción, 50% y 20% representando el grado de producción la cantidad eficaz de formación en frío y afectando directamente al nivel de dureza de laminación. La magnitud de la reducción se indica en la columna RR(%).In the tests of Table 2, two different degrees of reduction were used, 50% and 20% with the degree of production representing the effective amount of cold forming and directly affecting the level of roll hardness. The magnitude of the reduction is indicated in the RR (%) column.

Se observa en la Tabla 2 que tanto las resistencias Rp0.2 y Rm como el alargamiento A a la rotura de los productos de acero obtenidos en los ensayos (1, 7, 10 y 13) llevados a cabo mediante el método de la invención son sustancialmente mejores que los de los productos de acero de los ensayos de referencia (3, 9, 12 y 15).It is observed in Table 2 that both the strengths R p0.2 and R m as well as the elongation A at break of the steel products obtained in the tests (1, 7, 10 and 13) carried out by the method of the invention are substantially better than those of the steel products in the benchmark tests (3, 9, 12 and 15).

Se puede observar en la Tabla 2 que el producto del alargamiento A a la rotura y la resistencia Rm a la rotura del producto de acero mejoraron en 15,8 a 116,5% en los ejemplos de ensayo (1, 4, 7, 10, 13) usando el método de la invención en comparación con los ensayos (3, 6, 9, 12 y 15), es decir, la mejora obtenida por la invención es muy significativa.It can be seen in Table 2 that the product of elongation A at break and the resistance R m at break of the steel product improved by 15.8 to 116.5% in the test examples (1, 4, 7, 10, 13) using the method of the invention compared to tests (3, 6, 9, 12 and 15), that is, the improvement obtained by the invention is very significant.

Se observa en la Tabla 2 que con una mayor reducción (50%) se obtuvo un aumento considerable tanto de las resistencias Rp0.2 y Rm y en el alargamiento Ag uniforme, en comparación con los ensayos correspondientes realizados con una reducción inferior (20%).It is observed in Table 2 that with a greater reduction (50%) a considerable increase was obtained both in the resistances R p0.2 and R m and in the uniform Ag elongation, in comparison with the corresponding tests carried out with a lower reduction ( twenty%).

Por lo tanto, es recomendable usar una reducción elevada en el método, es decir, el acero que va a ser calentado rápidamente comprende una estructura fuertemente endurecida por deformación.Therefore, it is advisable to use a high reduction in the method, that is, the steel that is going to be heated rapidly comprises a strongly strain-hardened structure.

En los ensayos de la Tabla 2, se usó tanto enfriamiento con agua de efecto de enfriamiento elevado como enfriamiento con vapor de agua de efecto enfriador más bajo como el método de enfriamiento. Esto está indicado en la columna CR de la Tabla 2. Un producto mayor A * Rm de alargamiento a la rotura y la resistencia a la rotura que en el ensayo de referencia (3, 6, 9, 12, 15) se consiguió también con vapor de agua, cuando la reducción es de 50%.In the tests of Table 2, both high cooling effect water cooling and lower cooling effect steam cooling were used as the cooling method. This is indicated in column CR of Table 2. A higher product A * R m of elongation at break and resistance at break than in the reference test (3, 6, 9, 12, 15) was also achieved with steam, when the reduction is 50%.

La velocidad de calentamiento usada se proporciona en la columna HR. Se aprecia a partir de los resultados de la Tabla 2 que los ensayos (4, 5, 10, 11) realizados a la velocidad de calentamiento de la invención dan lugar a un mayor alargamiento y un mayor valor de Rm*A que los ensayos de referencia (16, 17, 19, 20) realizados a una velocidad de calentamiento inferior.The heating rate used is given in the HR column. It can be seen from the results of Table 2 that the tests (4, 5, 10, 11) carried out at the heating rate of the invention give rise to a higher elongation and a higher value of R m * A than the tests reference (16, 17, 19, 20) performed at a lower heating rate.

Las velocidades de calentamiento de 300, 500 y 1000 °C/s se usaron en los ensayos del método según la invención en la Tabla 2. Se observa en la Tabla que los objetos de la invención se consiguen a la velocidad de calentamiento de 300 °C/s. Una velocidad de calentamiento inferior es ventajosa debido a una necesidad inferior de energía en el aparato y, consecuentemente, es aconsejable usar una velocidad de calentamiento inferior cuando sea suficiente. En muchos casos, una velocidad de calentamiento de al menos 100 °C/s será suficiente para conseguir los objetivos de la invención.The heating rates of 300, 500 and 1000 ° C / s were used in the tests of the method according to the invention in Table 2. It is observed in the Table that the objects of the invention are achieved at the heating rate of 300 ° C / s. A lower heating rate is advantageous due to a lower energy requirement in the apparatus and, consequently, it is advisable to use a lower heating rate when sufficient. In many cases, a heating rate of at least 100 ° C / s will be sufficient to achieve the objectives of the invention.

Sin embargo, ventajosamente, se usan velocidades de calentamiento de al menos 160°C/s, con lo cual resulta seguro que el tamaño de granos de la austenita formada en el calentamiento no crece excesivamente y se conseguirán propiedades mecánicas excelente. La Tabla 1 presenta los resultados que muestran que la invención funciona también a velocidades de calentamiento de 192 y 197 °C/s.However, advantageously, heating rates of at least 160 ° C / s are used, whereby it is sure that the grain size of the austenite formed on heating does not grow excessively and excellent mechanical properties will be achieved. Table 1 presents the results showing that the invention also works at heating rates of 192 and 197 ° C / s.

Sin embargo, debe apreciarse que, en condiciones apropiadas, las velocidades de calentamiento usadas en la estampación pueden ser inferiores, incluso tan bajas como de 15 a 100 °C/s, porque la cañería de acero endurecido por deformación mejora por sí misma las propiedades mecánicas del componente que va a ser conseguido en dicho proceso de estampación en caliente o es más robusta para usar dicho proceso que las soluciones de la técnica anterior. Además, una velocidad de calentamiento más elevada puede proporcionar ventajas en este proceso también.However, it should be appreciated that, under appropriate conditions, the heating rates used in stamping can be lower, even as low as 15 to 100 ° C / s, because the strain-hardened steel pipe improves the properties of its own. component mechanics to be achieved in said hot stamping process or is more robust to use said process than prior art solutions. Furthermore, a higher heating rate can provide advantages in this process as well.

Las velocidades de calentamiento y enfriamiento son velocidades medias de enfriamiento.Heating and cooling rates are average cooling rates.

Sim embargo, es deseable que el método use velocidades de calentamiento, como de 160 a 500 °C/s, porque la generación de una velocidad de calentamiento inferior requiere menos energía y puede contribuir a controlar la uniformidad de los resultados.However, it is desirable for the method to use heating rates, such as 160 to 500 ° C / s, because generating a lower heating rate requires less energy and can help control the uniformity of the results.

La temperatura de calentamiento usada se indica en la columna HT. La temperatura de calentamiento apropiada depende de la composición del acero, sin embargo se selecciona de forma que la temperatura de calentamiento sea Ac3 ± 100 °C. Preferiblemente, pero no necesariamente el calentamiento se realiza a una temperatura ligeramente por encima de Ac3. Dicha temperatura se refiere a una temperatura a la que el acero se austenica completamente. Es importante, sin embargo que, debido a que el calentamiento del acero no se mantiene un tiempo excesivo por encima de la temperatura Ac3 o en sus proximidades. Es preferido comenzar el enfriamiento 4 en al menos 10 segundos a partir de la terminación del calentamiento 3, lo más preferiblemente en al menos 2 segundos a partir de la terminación del calentamiento.The heating temperature used is indicated on the HT column. The appropriate heating temperature depends on the composition of the steel, however it is selected so that the heating temperature is A c3 ± 100 ° C. Preferably, but not necessarily the heating is carried out at a temperature slightly above A c3 . Said temperature refers to a temperature at which the steel is completely austenitized. It is important, however, that, because the heating of the steel is not maintained for an excessive time above the temperature A c3 or in its vicinity. It is preferred to start cooling 4 in at least 10 seconds from the completion of heating 3, most preferably at least 2 seconds from the completion of heating.

La Tabla 3 muestra algunas composiciones de acero a las que son aplicables el método de la invención.Table 3 shows some steel compositions to which the method of the invention is applicable.

T l . n ni r n n r n nT l. n ni r n n r n n

Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001

En lo que antecede, la invención se describe por medio de realizaciones preferidas y está claro que los detalles de la invención se pueden poner en práctica en una diversidad de formas dentro del alcance de las reivindicaciones anejas, cuando sea suficiente. En muchos casos, una velocidad de calentamiento de al menos 100 °C/s será suficiente para conseguir los objetos de la invención.In the foregoing, the invention is described by way of preferred embodiments and it is clear that the details of the invention can be practiced in a variety of ways within the scope of the above. appended claims, when sufficient. In many cases, a heating rate of at least 100 ° C / s will be sufficient to achieve the objects of the invention.

Sin embargo, ventajosamente, se usan velocidades de calentamiento de al menos 160 °C/s, con lo que se puede asegurar que el tamaño de granos de austenita formado en el calentamiento no crece excesivamente y se conseguirán propiedades mecánicas excelentes. La Tabla 1 presenta los resultados que muestran que la invención funciona también a velocidades de calentamiento de 192 y 197 °C/s.However, advantageously, heating rates of at least 160 ° C / s are used, whereby it can be ensured that the austenite grain size formed on heating does not grow excessively and excellent mechanical properties will be achieved. Table 1 presents the results showing that the invention also works at heating rates of 192 and 197 ° C / s.

Debe apreciarse sin embargo, que sin condiciones apropiadas, las velocidades de calentamiento usadas en el estampado en caliente pueden ser inferiores, incluso de 15 a 100 °C/s, porque la cañería de acero endurecido por deformación en sí mismo mejora las propiedades mecánicas de los componentes que se van a conseguir en dicho proceso de estampado en caliente, o es más robusta para usarla en dicho proceso que en las soluciones de la técnica anterior. Además, una velocidad de calentamiento superior puede proporcionar ventajas también en este proceso.It should be appreciated, however, that without proper conditions, the heating rates used in hot stamping may be lower, even 15 to 100 ° C / s, because the strain-hardened steel pipe itself improves the mechanical properties of the components to be achieved in said hot stamping process, or is more robust to use in said process than in prior art solutions. Furthermore, a higher heating rate can provide advantages in this process as well.

Las velocidades de calentamiento y enfriamiento son velocidades medias de enfriamiento.Heating and cooling rates are average cooling rates.

Sin embargo, es aconsejable que el método use velocidades de calentamiento como de 160 a 500 °C/s, porque la generación de una velocidad de calentamiento inferior requiere menos energía y puede contribuir a controlar la uniformidad de los resultados.However, it is advisable for the method to use heating rates such as 160 to 500 ° C / s, because generating a lower heating rate requires less energy and can help control the uniformity of the results.

La temperatura de calentamiento usada está indicada en la columna HT. Una temperatura de calentamiento apropiada depende de la composición del acero, sin embargo, se selecciona de forma que la temperatura de calentamiento sea Ac3 ± 100 °C. Preferiblemente, pero no necesariamente, el calentamiento se realiza a una temperatura ligeramente por encima de Ac3. Dicha temperatura se refiere a las temperaturas a las que el acero se austenita completamente. Sin embargo, es importante que, debido al calentamiento del acero no se mantiene un tiempo excesivamente prolongado por encima de la temperatura Ac3 o en sus proximidades. Es preferido comenzar el enfriamiento 4 en al menos 10 segundos a partir de la terminación del calentamiento 3, lo más preferiblemente en al menos 2 segundos a partir de la terminación del calentamiento.The heating temperature used is indicated on the HT column. An appropriate heating temperature depends on the composition of the steel, however, it is selected so that the heating temperature is Ac3 ± 100 ° C. Preferably, but not necessarily, the heating is carried out at a temperature slightly above Ac3. Said temperature refers to the temperatures at which the steel is completely austenitized. However, it is important that, due to the heating of the steel, it is not kept for an excessively long time above the Ac3 temperature or in its vicinity. It is preferred to start the cooling 4 in at least 10 seconds from the completion of the heating 3, most preferably at least 2 seconds from the completion of the heating.

La tabla 3 muestra algunas composiciones a las que es aplicables el método de la invención.Table 3 shows some compositions to which the method of the invention is applicable.

T l . n ni r n n r n nT l. n ni r n n r n n

Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001

En lo que antecede, la invención se describe por medio de realizaciones preferidas, y está claro que los detalles de la invención se pueden poner en práctica en una diversidad de formas dentro del alcance de las reivindicaciones que se acompañan. In the foregoing, the invention is described by way of preferred embodiments, and it is clear that the details of the invention can be practiced in a variety of ways within the scope of the accompanying claims.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Un método para producir un producto de acero que tiene excelentes propiedades mecánicas, tal como una cañería de acero, incluyendo el método formar en frío (1, 2), por lo que se forma en el acero una estructura endurecida por deformación, caracterizado porque el método comprende también las siguientes etapas: acero que tiene una estructura endurecida por deformación es calentado muy rápidamente (3), es decir, a una velocidad de HR > 100 °C/s hasta una temperatura de Ac3 ± 100 °C, sin recocido de ablandamiento antes del calentamiento rápido1. A method of producing a steel product having excellent mechanical properties, such as a steel pipe, including the cold forming method (1, 2), whereby a strain-hardened structure is formed in the steel, characterized because the method also comprises the following steps: steel having a strain-hardened structure is heated very quickly (3), that is, at a rate of RH> 100 ° C / s up to a temperature of Ac3 ± 100 ° C, without softening annealing before rapid heating - el acero calentado es enfriado (4) de tal manera que la microestructura resultante formada en el producto de acero comprenderá al menos 30% de martensita y/o vainita en porcentajes en volumen, por lo que el producto de acero producido mediante el método comprende, en porcentajes en peso:- the heated steel is cooled (4) in such a way that the resulting microstructure formed in the steel product will comprise at least 30% martensite and / or green beans in percentages by volume, therefore the steel product produced by the method comprises , in percentages by weight: C: 0,05 - 0,25 %C: 0.05 - 0.25% Si: 0 - 2,5 %Yes: 0 - 2.5% Mn: 0,8 - 3,0 %Mn: 0.8 - 3.0% Al: 0 - 2,5 %Al: 0 - 2.5% Mo: <1,5 %, preferiblemente 0,1 - 0,8 %Mo: <1.5%, preferably 0.1 - 0.8% Cr: <1,5 %, preferiblemente 0,2 - 1,5 %Cr: <1.5%, preferably 0.2 - 1.5% Cu: <1,00 %Cu: <1.00% Ti: < 0,15 %Ti: <0.15% Nb: < 0,09 %Nb: <0.09% V: < 0,17 %V: <0.17% Ni: 0 - 0,07 %Ni: 0 - 0.07% preferiblemente 0,015 % < Ti+Nb+V < 0,22 %preferably 0.015% <Ti + Nb + V <0.22% siendo el resto hierro Fe y residuos inevitables, de tal manera que el índice de templabilidad DI del producto de acero es al menos 3 mm, preferiblemente al menos 15 mm,the remainder being iron Fe and unavoidable residues, such that the hardenability index DI of the steel product is at least 3 mm, preferably at least 15 mm, o por lo que el producto de acero producido mediante el método comprende, en porcentajes en peso:or so that the steel product produced by the method comprises, in percentages by weight: C: 0,10-0,40 %,C: 0.10-0.40%, Si: 0 - 2,5 %Yes: 0 - 2.5% Mn: 0,2 - 3,0 %Mn: 0.2 - 3.0% Al: 0 - 2,5 %Al: 0 - 2.5% Cu: 0 - 1,0%Cu: 0 - 1.0% B: 0,0005 - 0,009 %B: 0.0005 - 0.009% Cr: 0 - 1,5 %Cr: 0 - 1.5% Mo: 0 - 1,5 %Mo: 0 - 1.5% Ti: < 0,15 %Ti: <0.15% Nb: < 0,09 %Nb: <0.09% V: < 0,17 %V: <0.17% Ni: 0 - 0,07 % Ni: 0 - 0.07% siendo el resto hierro Fe y residuos inevitables, de tal manera que el índice de templabilidad DI del producto de acero es de al menos 3 mm, preferiblemente al menos 15 mm.the remainder being iron Fe and unavoidable residues, such that the hardenability index DI of the steel product is at least 3 mm, preferably at least 15 mm. 2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la formación en frío (1) se pone en práctica laminando en frío una cinta de acero.The method of claim 1, characterized in that the cold forming (1) is implemented by cold rolling a steel strip. 3. El método de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el calentamiento (3) a una velocidad de HR > 160 °C/s, lo más preferiblemente a una velocidad de 160 a 500 °C/s.The method of claim 1 or claim 2, characterized in that heating (3) at a rate of RH> 160 ° C / s, most preferably at a rate of 160 to 500 ° C / s. 4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se enfría a una velocidad de al menos 5 °C/s.4. The method of any one of claims 1 to 3, characterized in that it is cooled at a rate of at least 5 ° C / s. 5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se enfría (4) a una velocidad de al menos 20 °C/s.The method of any one of claims 1 to 3, characterized in that it is cooled (4) at a rate of at least 20 ° C / s. 6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el enfriamiento (4) se proporciona de una manera tal que la microestructura formada en el producto de acero comprende al menos 70% en volumen de martensita y/o vainita, siendo el resto ferrita y posiblemente austenita residual.The method of any one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling (4) is provided in such a way that the microstructure formed in the steel product comprises at least 70% by volume of martensite and / or green bean, the remainder being ferrite and possibly residual austenite. 7. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el enfriamiento (4) se inicia en al menos 10 segundos, más preferiblemente en al menos 2 segundos, desde la terminación del calentamiento (3).The method of any one of the preceding claims, characterized in that the cooling (4) starts in at least 10 seconds, more preferably in at least 2 seconds, from the completion of the heating (3). 8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la reducción usada en la formación en frío (1, 2) es de más de 15%, preferiblemente más de 30% y, lo más preferiblemente, más de 40%.The method of any one of the preceding claims, characterized in that the reduction used in cold forming (1, 2) is more than 15%, preferably more than 30% and most preferably more than 40%. 9. El método de la reivindicación 8, caracterizado porque la estructura endurecida por deformación es una estructura dura completa cuya reducción usada en la formación en frío es de al menos 50%, tal como 80%. The method of claim 8, characterized in that the strain-hardened structure is a complete hard structure whose reduction used in cold forming is at least 50%, such as 80%. 10. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el enfriamiento o el endurecimiento son proporcionados en un molde, molde en el cual se lleva a cabo también la formación en un componente.The method of any one of the preceding claims, characterized in that the cooling or hardening is provided in a mold, in which the one-component forming is also carried out. 11. Un producto de acero, tal como una cañería de acero, producido mediante el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el producto de la resistencia a la rotura y el alargamiento a la rotura Rm * A es de al menos 12.000, preferiblemente al menos 15.000 y, lo más preferiblemente, al menos 18.000.11. A steel product, such as a steel pipe, produced by the method of any one of claims 1 to 10, characterized in that the product of breaking strength and elongation at break Rm * A is al minus 12,000, preferably at least 15,000, and most preferably at least 18,000. 12. El producto de acero producido mediante el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el alargamiento uniforme del producto de acero es Ag > que 3%.12. The steel product produced by the method of any one of claims 1 to 10, characterized in that the uniform elongation of the steel product is Ag> than 3%. 13. El producto de acero preparado mediante el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la resistencia a la rotura del producto de acero es Rm > 800 MPa.The steel product prepared by the method of any one of claims 1 to 10, characterized in that the breaking strength of the steel product is Rm> 800 MPa. 14. Uso de una cañería de acero hecha a partir de acero endurecido por deformación en un proceso de tratamiento rápido con calor según la reivindicación 1.14. Use of a steel pipe made from strain-hardened steel in a rapid heat treatment process according to claim 1. 15. Uso de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque el proceso comprende un calentamiento extremadamente rápido, a una velocidad de al menos HR > 160 °C/s a una temperatura de Ac3 ± 100 °C. 15. Use according to claim 14, characterized in that the process comprises extremely rapid heating, at a rate of at least RH> 160 ° C / s at a temperature of Ac3 ± 100 ° C.
ES12181887T 2011-08-26 2012-08-27 Method of producing steel product or steel component having excellent mechanical properties, steel product produced by the method and use of steel pipe made of strain-hardened steel Active ES2881667T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115832A FI20115832L (en) 2011-08-26 2011-08-26 Method for manufacturing a steel product with excellent mechanical properties, steel product manufactured with the method and use of strain-hardened steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2881667T3 true ES2881667T3 (en) 2021-11-30

Family

ID=44515464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12181887T Active ES2881667T3 (en) 2011-08-26 2012-08-27 Method of producing steel product or steel component having excellent mechanical properties, steel product produced by the method and use of steel pipe made of strain-hardened steel

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2562272B1 (en)
ES (1) ES2881667T3 (en)
FI (1) FI20115832L (en)
PL (1) PL2562272T3 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103266272A (en) * 2013-04-16 2013-08-28 安徽省宁国市宁沪钢球有限公司 Preparation method of cylinder liner of ball mill
US9850553B2 (en) 2014-07-22 2017-12-26 Roll Forming Corporation System and method for producing a hardened and tempered structural member
CN104451407B (en) * 2014-11-25 2016-08-24 东北大学 A kind of low-carbon hot-rolling ultra-high-strength/tenacity steel and preparation method thereof
CN105483531A (en) * 2015-12-04 2016-04-13 重庆哈工易成形钢铁科技有限公司 Steel for stamping formation and forming component and heat treatment method thereof
CN105714189B (en) * 2016-04-28 2017-09-15 北京科技大学 A kind of niobium, vanadium compound addition has high strength and ductility automobile steel and manufacture method
JP2020059880A (en) * 2018-10-09 2020-04-16 日本製鉄株式会社 Steel material and method for manufacturing the same
JP7218533B2 (en) * 2018-10-09 2023-02-07 日本製鉄株式会社 Steel material and its manufacturing method
MX2021003680A (en) * 2018-10-12 2021-05-31 Nippon Steel Corp Electric resistance welded steel pipe for torsion beam.
CN110273054A (en) * 2019-06-28 2019-09-24 机械科学研究总院集团有限公司 A kind of heat treatment forming technology

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060231176A1 (en) * 2003-08-26 2006-10-19 Shusaku Takagi High tensile strength cold-rolled steel sheet and method for production thereof
US20060169368A1 (en) * 2004-10-05 2006-08-03 Tenaris Conncections A.G. (A Liechtenstein Corporation) Low carbon alloy steel tube having ultra high strength and excellent toughness at low temperature and method of manufacturing the same
JP5194878B2 (en) * 2007-04-13 2013-05-08 Jfeスチール株式会社 High-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in workability and weldability and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP2562272A3 (en) 2017-07-26
PL2562272T3 (en) 2021-12-27
EP2562272A9 (en) 2013-09-11
EP2562272B1 (en) 2021-06-16
FI20115832A0 (en) 2011-08-26
FI20115832L (en) 2013-02-27
EP2562272A2 (en) 2013-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2881667T3 (en) Method of producing steel product or steel component having excellent mechanical properties, steel product produced by the method and use of steel pipe made of strain-hardened steel
JP5440738B2 (en) Hot rolled steel sheet and manufacturing method thereof
JP6341214B2 (en) Hot-formed steel plate member, method for producing the same, and hot-formed steel plate
ES2642891T3 (en) Manganese steel band and procedure for its production
JP4498847B2 (en) Austenitic high Mn stainless steel with excellent workability
JP5594344B2 (en) High-strength hot-rolled steel sheet with excellent bending characteristics and low-temperature toughness and method for producing the same
TWI280984B (en) Steel pipe for an airbag inflator and a process for its manufacture
ES2905422T3 (en) Austenitic stainless steel material
JP5097017B2 (en) Manufacturing method of high Cr ferritic heat resistant steel
WO2012111536A1 (en) Duplex stainless steel, and process for production thereof
ES2849176T3 (en) Martensitic stainless steel sheet
JP2010090432A (en) Super high-strength cold-rolled steel sheet excellent in ductility, and producing method of the same
JP6202579B2 (en) Cold rolled flat steel product and method for producing the same
BRPI0514009B1 (en) heat treated steel wire for spring use
ES2238669T5 (en) HOT LAMINATED STEEL BAND AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING.
JP4983082B2 (en) High-strength steel and manufacturing method thereof
KR102388436B1 (en) High tensile strength steel plate for cryogenic use and manufacturing method therefor
JP2009173959A (en) High-strength steel sheet and producing method therefor
JP6468410B1 (en) Hot-rolled steel sheet and manufacturing method thereof
JP5188239B2 (en) High strength steel pipe and manufacturing method thereof
JP2022160634A (en) steel
CN108431246B (en) Method for producing stainless steel pipe for oil well and stainless steel pipe for oil well
WO2019198460A1 (en) Steel pipe and method for producing steel pipe
JP6021094B2 (en) High-strength non-heat treated steel material excellent in strength, ductility and toughness and method for producing the same
JP6315076B2 (en) Manufacturing method of high strength stainless steel seamless steel pipe for oil well