ES2882338T3 - Acero recubierto por inmersión en caliente que tiene excelente capacidad de procesamiento y procedimiento de fabricación del mismo - Google Patents

Acero recubierto por inmersión en caliente que tiene excelente capacidad de procesamiento y procedimiento de fabricación del mismo Download PDF

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Abstract

Un acero recubierto por inmersión en caliente, que comprende un acero laminado en caliente y una capa recubierta por inmersión en caliente formada en una superficie del acero laminado en caliente, en el que el acero laminado en caliente incluye de 0,05 % en peso a 0,15 % en peso de carbono (C), 0,5 % en peso o menos de silicio (Si), excluyendo 0 % en peso, 0,5 % en peso a 1,5 % en peso de manganeso (Mn) , 0,01 % en peso a 0,05 % en peso de niobio (Nb), 0,005 % en peso a 0,05 % en peso de vanadio (V), 0,03 % en peso o menos de fósforo (P), excluyendo 0 % en peso, 0,015 % en peso o menos de azufre (S), excluyendo 0 % en peso, 0,05 % en peso o menos de aluminio (Al), excluyendo 0 % en peso, 0,01 % en peso o menos de nitrógeno (N), excluyendo 0 % en peso, y donde el resto de hierro (Fe) e impurezas inevitables, incluye cromo (Cr), níquel (Ni), molibdeno (Mo) y cobre (Cu), y se suprimen hasta 0,05 % en peso o menos de Cr, 0,05 % en peso o menos de Ni, 0,01 % en peso o menos de Mo, y 0,01% en peso o menos de Cu, incluye 90 % de área o más de ferrita como su microestructura, e incluye de 5.000 a 15.000/μm2 de precipitados con base en V, y en el que la capa recubierta por inmersión en caliente incluye al menos uno de zinc (Zn), Al y magnesio (Mg), y en el que los precipitados con base en V son uno o más de VC, VN o V (C, N).

Description

DESCRIPCIÓN
Acero recubierto por inmersión en caliente que tiene excelente capacidad de procesamiento y procedimiento de fabricación del mismo
[Campo técnico]
La presente divulgación se refiere a un acero recubierto por inmersión en caliente que tiene una excelente capacidad de procesamiento y un procedimiento para fabricar el mismo, y en particular, a un acero recubierto por inmersión en caliente que tiene una excelente capacidad de procesamiento y que podría utilizarse preferentemente en un perno de roca para el soporte de túneles y taludes, y un procedimiento para fabricar el mismo.
[Técnica Antecedente]
Los pernos de roca son dispositivos que se utilizan para soportar túneles y taludes (véanse los Documentos de Patente 1 a 3), y se requiere que la resistencia de un material sea excelente, ya que es necesario que soporte una carga significativamente alta. Por lo tanto, de acuerdo con la técnica relacionada, un acero laminado en caliente se utiliza principalmente como un material para tal perno de roca, el acero laminado en caliente tiene resistencia mejorada mediante la adición de una gran cantidad de elementos de refuerzo de solución sólida, tales como C, Si, Mn, Cr, o similares, o la adición de una gran cantidad de elementos de refuerzo por precipitación, tales como Ti, Nb, V, Mo, o similares, en el acero de alta pureza con impurezas significativamente reducidas en el acero.
Sin embargo, los pernos de roca se procesan para tener una forma de herradura, y luego se insertan en una superficie de soporte y se expanden en volumen por la presión hidráulica. Aquí, durante el uso real, en el caso del acero laminado en caliente, en el que se añade una gran cantidad de elementos de refuerzo de solución sólida tales como el carbono (C), el silicio (Si), el manganeso (Mn), el cromo (Cr), o similares, o una gran cantidad de elementos de refuerzo por precipitación tales como el titanio (Ti), el niobio (Nb), el vanadio (V), el molibdeno (Mo), o similares, puede producirse una gran cantidad de grietas en una porción procesada debido a la mala capacidad de procesamiento. Además, los pernos de roca pasan a través de un procedimiento de fabricación de tubería durante un procedimiento de fabricación. Aquí, en el caso del acero laminado en caliente, en el que se añade una gran cantidad de elementos de refuerzo de solución sólida tales como C, Si, Mn, Cr, o similares, o una gran cantidad de elementos de refuerzo por precipitación tales como Ti, Nb, V, Mo, o similares, la capacidad de soldadura puede ser pobre debido a un alto equivalente de carbono.
El Documento de Patente 4 se refiere a una lámina de acero laminada en caliente para hidroformación, que tiene una resistencia a la tracción de 780 MPa o más. Sin embargo, el Documento de Patente 4 divulga que se puede obtener una resistencia muy alta debido a una cantidad de vanadio como elemento de refuerzo precipitante.
El Documento de Patente 5 se refiere a una lámina de acero laminada en frío por inmersión en caliente o chapada electrolíticamente. Sin embargo, el Documento de Patente 5 tiene el problema de que comprende además un procedimiento de laminación en frío, recocido y enfriamiento después de la laminación en caliente.
[Documento de patente]
(Documento de Patente 1) Registro de Patente Coreana No 10-0972357
(Documento de Patente 2) Registro de Patente Coreana No 10-1038472
(Documento de Patente 3) Registro de Patente Coreana No 10-1196889
(Documento de Patente 4) Publicación de Patente Japonesa Abierta al Público No 2009-057620 (Documento de Patente 5) Publicación de Patente Europea No 1431407
[Divulgación]
[Problema técnico]
Un aspecto de la presente divulgación proporciona un acero recubierto por inmersión en caliente que tiene una excelente capacidad de procesamiento y un procedimiento para fabricar el mismo.
[Solución técnica]
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, un acero recubierto por inmersión en caliente incluye un acero laminado en caliente y una capa recubierta por inmersión en caliente formada en la superficie del acero laminado en caliente, y el acero laminado en caliente incluye de 0,05 % en peso a 0,15 % en peso de carbono (C), 0,5 % en peso o menos de silicio (Si) (excluyendo 0 % en peso), 0,5 % en peso a 1,5 % en peso de manganeso (Mn), 0,01 % en peso a 0,05 % en peso de niobio (Nb), 0,005 % en peso a 0,05 % en peso de vanadio (V), 0,03 % en peso o menos de fósforo (P) (excluyendo 0 % en peso), 0,015 % en peso de azufre (S) (excluyendo 0 % en peso), 0,05 % en peso o menos de aluminio (Al) (excluyendo 0 % en peso), 0,01 % en peso o menos de nitrógeno (N) (excluyendo 0 %), donde y el resto de hierro (Fe) e impurezas inevitables, incluye cromo (Cr), níquel (Ni), molibdeno (Mo) y cobre (Cu), y se suprimen a 0,05 % en peso o menos de Cr, 0,05 % en peso o menos de Ni, 0,01 % en peso o menos de Mo, y 0,01% en peso o menos de Cu, incluye 90 % de área o más de ferrita como la microestructura de la misma, e incluye 5,000 a 15,000/pm2 de precipitados con base en V, y en el que la capa recubierta por inmersión en caliente incluye al menos uno de zinc (Zn ), Al y magnesio (Mg), y en el que los precipitados con base en V son uno o más de VC, VN o V (C, N).
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, un procedimiento para fabricar un acero recubierto por inmersión en caliente incluye: recalentar una placa que incluye de 0,05 % en peso a 0,15 % en peso de carbono (C), 0,5 % en peso o menos de silicio (Si) (excluyendo 0 % en peso), 0,5 % en peso a 1,5 % en peso de manganeso (Mn), 0,01 % en peso a 0,05 % en peso de niobio (Nb), 0,005 % en peso a 0,05 % en peso de vanadio (V), 0,03 % en peso o menos de fósforo (P) (excluyendo 0 % en peso), 0,015 % en peso de azufre (S) (excluyendo 0 % en peso), 0,05 % en peso o menos de aluminio (Al) (excluyendo 0 % en peso), 0,01 % en peso o menos de nitrógeno (N) (excluyendo 0 % en peso), y donde el resto de Fe e impurezas inevitables incluye cromo (Cr), níquel (Ni), molibdeno (Mo), y cobre (Cu), y se suprimen a 0,05 % en peso o menos de Cr, 0,05 % en peso o menos de Ni, 0,01 % en peso o menos de Mo, y 0.01 % en peso o menos de Cu a 1.100 °C a 1.300 °C; obtención de un acero laminado en caliente por laminado de acabado a una temperatura de austenita monofásica, después de laminar en bruto la placa recalentada; enfriamiento por aire durante 1 a 5 segundos, después de enfriar con agua el acero laminado en caliente a una temperatura de 650 °C a 750 °C a una tasa de 40 °C/seg a 60 °C/seg; bobinar el acero laminado en caliente enfriado por aire a una temperatura de 550 °C a 650 °C; y recubrir por inmersión en caliente el acero laminado en caliente bobinado después de un tratamiento térmico de 1 a 5 minutos a una temperatura de 500 °C a 650 °C, en el que el espesor de placa laminada en bruto con respecto al espesor de la placa recalentada es del 10 % al 25 %, y en el que la temperatura de laminado de acabado es de 800 °C a 900 °C.
[Efectos ventajosos]
Como uno de los diversos efectos de la presente divulgación, el acero recubierto por inmersión en caliente de acuerdo con la presente divulgación tiene la ventaja de tener un excelente equilibrio de resistencia y ductilidad.
Aunque las diversas ventajas y efectos beneficiosos del presente concepto inventivo no se limitan a lo anterior, se entenderán fácilmente en el curso de la descripción de las realizaciones específicas del presente concepto inventivo.
[Mejor modo de la invención]
A continuación, se describirá en detalle un aspecto de la presente invención, un acero recubierto por inmersión en caliente que tiene una excelente capacidad de procesamiento.
Un acero recubierto por inmersión en caliente de acuerdo con una realización incluye un acero laminado en caliente y una capa recubierta por inmersión en caliente formada en una superficie del acero laminado en caliente. En la presente divulgación, una composición de la capa recubierta por inmersión en caliente no está particularmente limitada, y la capa recubierta por inmersión en caliente puede incluir al menos uno de los elementos Zn, Al y Mg (por ejemplo, Zn, Zn-Al, o Zn-Al-Mg), a modo de ejemplo sin limitación.
A continuación, se describirá en detalle el elemento de aleación y un intervalo de contenido preferible del acero laminado en caliente, un material base. Cabe señalar que el contenido de cada elemento descrito a continuación se basa en el peso, a menos que se especifique lo contrario.
Carbono (C): 0,05 % a 0,15%
El carbono (C) es el elemento más económico y eficaz para asegurar la resistencia. Si el contenido de C es significativamente bajo, puede ser difícil alcanzar la resistencia deseada incluso si se añade un elemento de refuerzo por precipitación tal como el Nb. Por otro lado, si el contenido de C es significativamente excesivo, la ductilidad puede deteriorarse debido al aumento excesivo de la resistencia.
Silicio (Si): 0,5 % o menos (excluyendo el 0 %)
Aunque el silicio (Si) contribuye al aumento de la resistencia mediante la desoxidación del acero fundido y el refuerzo de la solución sólida, no se añade intencionadamente en la presente divulgación, y puede no haber ningún problema para asegurar las propiedades del material sin la adición de silicio. Por otra parte, si el contenido de Si es significativamente excesivo, se forma una incrustación roja, causada por el Si, en una superficie del acero laminado en caliente, lo que provoca el deterioro de la calidad de la superficie y el deterioro de la capacidad de soldadura.
Manganeso (Mn): 0,5 % a 1,5 %
El manganeso (Mn) es un elemento eficaz para el refuerzo de la solución sólida del acero, y se requiere su adición en una cantidad del 0,5 % o más para asegurar una resistencia adecuada. Sin embargo, si el contenido de Mn es significativamente excesivo, puede existir el riesgo de que se produzca una segregación del centro en un procedimiento de colada continua.
Niobio (Nb): 0,01 % a 0,05 %
El niobio (Nb), como elemento de refuerzo por precipitación, es un elemento eficaz para asegurar la resistencia al tiempo que reduce significativamente el deterioro de la ductilidad mediante la generación de precipitados con base en carburo de niobio (NbC). En particular, cuando se añade una cantidad adecuada de Nb, el efecto de reforzar el límite elástico es significativo. Para obtener dicho efecto en la presente divulgación, se añade Nb en una cantidad de 0,01 % o más. Sin embargo, si el contenido de Nb es excesivo, la eficiencia económica puede verse deteriorada debido a un aumento de los costes de fabricación. Teniendo en cuenta esto, el límite superior de Nb se limita al 0,05 %.
Vanadio (V): 0,005 % a 0,05 %
El vanadio (V) es también un elemento de refuerzo por precipitación y es un elemento eficaz para asegurar la resistencia del acero. Para obtener dicho efecto en la presente divulgación, se añade V en una cantidad de 0,005 % o más. Sin embargo, si el contenido de V es excesivo, la tenacidad puede verse reducida. Teniendo en cuenta esto, el límite superior de V se limita al 0,05 %.
Fósforo (P): 0,03 % o menos (excluyendo el 0%)
El fósforo (P) es una impureza que inevitablemente contiene el acero, y es preferible controlar el contenido de P para que sea lo más bajo posible. En detalle, si el contenido de P es excesivo, aumenta el riesgo de deterioro de la capacidad de soldadura y la fragilidad del acero, y el contenido de P se controla al 0,03 % o menos en la presente divulgación.
Azufre (S): 0,015 % (excluyendo 0 %)
El azufre (S) es una impureza que inevitablemente contiene el acero, y es preferible controlar el contenido de P para que sea lo más bajo posible. En concreto, si el contenido de S es excesivo, el S puede combinarse con el Mn para formar una inclusión no metálica, y aumenta el riesgo de fragilidad del acero. Aquí, el contenido de S se controla al 0,015 % o menos en la presente divulgación.
Aluminio (Al): 0,05% o menos (excluyendo 0 %)
Aunque el aluminio (Al) contribuye a la desoxidación del acero fundido, no se añade intencionadamente en la presente divulgación, y puede que no haya ningún problema para asegurar las propiedades del material sin la adición de aluminio. Por otra parte, si el contenido de Al es excesivo, puede producirse un fenómeno de obstrucción de la boquilla durante la colada continua, y el contenido de Al se controla al 0,05 % o menos en la presente divulgación.
Nitrógeno (N): 0,01 % o menos (excluyendo 0 %)
Aunque el nitrógeno (N) contribuye a la mejora de la resistencia del acero, no se añade intencionadamente en la presente divulgación, y puede que no haya ningún problema para asegurar las propiedades del material sin la adición de aluminio. Por otro lado, si el contenido de N es excesivo, aumenta el riesgo de fragilidad del acero, y el contenido de N se controla al 0,01 % o menos en la presente divulgación.
El resto, aparte de las composiciones, es hierro (Fe). Simplemente, en un procedimiento de fabricación común, las impurezas no deseadas pueden mezclarse inevitablemente desde los alrededores, y, por lo tanto, esto no puede ser excluido. Estas impurezas podrían ser conocidas por los expertos en la técnica y, por lo tanto, no se mencionan específicamente todos los contenidos en la presente memoria descriptiva, pero las impurezas típicas son las siguientes.
Cromo (Cr): 0,05 % o menos
El cromo (Cr) puede ayudar a formar ferrita equiaxada retrasando la transformación de fase de la bainita durante el enfriamiento mientras se refuerza el acero en solución sólida. Sin embargo, en la presente divulgación, incluso si no se añade Cr, no hay ningún problema significativo para asegurar las propiedades del material. Por otro lado, si el contenido de Cr es excesivo, la capacidad de soldadura se deteriora, y el contenido de Cr se controla al 0,05 % o menos en la presente divulgación.
Níquel (Ni): 0,05 % o menos
El níquel (Ni) sirve para mejorar la resistencia y la tenacidad del acero simultáneamente, pero puede no haber problema en asegurar las propiedades del material sin la adición de Ni en la presente divulgación. Por otro lado, si el contenido de Ni es excesivo, no sólo se reduce la eficiencia económica, sino que también se deteriora la capacidad de soldadura, y el contenido de Ni se controla al 0,05 % o menos en la presente divulgación.
Molibdeno (Mo): 0,01 % o menos
El molibdeno (Mo) sirve para mejorar el límite elástico mediante el refuerzo de la solución sólida, y para mejorar la tenacidad al impacto mediante el refuerzo de los límites de grano, pero puede no haber ningún problema en asegurar las propiedades del material sin la adición de Mo en la presente divulgación. Por otro lado, si el contenido de Mo es excesivo, no sólo se reduce la eficiencia económica, sino que también se deteriora la capacidad de soldadura, y el contenido de Mo se controla al 0,01 % o menos en la presente divulgación.
Cobre (Cu): 0,01 % o menos
El cobre (Cu) sirve para aumentar la resistencia mediante la formación de precipitados finos, pero puede no haber problema en asegurar las propiedades del material sin la adición de Cu en la presente divulgación. Por otro lado, si el contenido de Cu es excesivo, la capacidad de trabajo en caliente y la capacidad de procesamiento a temperatura ambiente se deterioran, y el contenido de Cu se controla al 0,01 % o menos en la presente divulgación.
Aquí, es preferible controlar un equivalente de carbono (Ceq), definido por la ecuación 1, a 0,43 o menos cuando se diseña una aleación de un material de acero que tiene el intervalo de elementos descrito anteriormente. Esto es para asegurar un nivel adecuado de capacidad de soldadura.
[Ecuación 1]
Ceq= [C] [Mn] / 6+ ( [Cu] [Ni ] ) /15+ ( [Cr] [Mo] + [V] ) / 5
Aquí, cada uno de [C], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo] y [V] indica el contenido del elemento (% en peso).
A continuación, se describirá en detalle la microestructura del acero laminado en caliente, un material base.
El acero laminado en caliente, el material base del acero recubierto por inmersión en caliente de acuerdo con una realización, incluye de 5.000 a 15.000/pm2 de precipitados con base en V. Si el número por unidad de área de los precipitados con base en V es menor que 5.000/pm2, es posible que no se garantice una resistencia suficiente. Por otro lado, si el número por unidad de área de los precipitados con base en V supera los 15.000/pm2, puede ser difícil asegurar una ductilidad suficiente. En la presente divulgación, los precipitados con base en V son VC, VN o V(C,N).
De acuerdo con un ejemplo, un diámetro promedio de los precipitados con base en V puede ser de 5 nm a 10 nm, y un diámetro máximo de los mismos puede ser de 20 nm o menos. Si el diámetro promedio es menor que 5 nm, los precipitados se generan a una temperatura relativamente baja. En este sentido, puede ser difícil asegurar el número suficiente por unidad de superficie. Por otro lado, si el diámetro promedio supera los 10 nm, o el diámetro máximo supera los 20 nm, el efecto de refuerzo por precipitación puede no ser suficiente debido a los precipitados gruesos. Por lo tanto, puede ser difícil obtener una fuerza suficiente. Aquí, un diámetro promedio indica un diámetro circular equivalente promedio de los precipitados con base en V detectados mediante la observación de una sección transversal del acero laminado en caliente en una dirección de espesor, y un diámetro máximo indica un diámetro circular equivalente máximo de los precipitados con base en V detectados mediante la observación de una sección transversal del acero laminado en caliente en una dirección de espesor.
En la presente divulgación, una microestructura del acero laminado en caliente, un material base, no está particularmente limitada, pero por ejemplo, el material de acero laminado en caliente, un material base, puede incluir ferrita, perlita y bainita como microestructura. En este caso, una fracción de área de ferrita es del 90 % o más. Si la fracción de área de la ferrita es menor que 90 %, debido al deterioro de la capacidad de procesamiento, puede aumentar la posibilidad de que se produzcan grietas cuando se expanda la tubería después de su fabricación.
De acuerdo con un ejemplo, una relación de aspecto de la ferrita puede ser de 0,8 a 1,4. Cuando la relación de aspecto de la ferrita se maneja al nivel descrito anteriormente, la anisotropía de un material puede reducirse, por lo que puede ser ventajoso en la capacidad de procesamiento en la fabricación de tuberías de pernos de roca y la expansión de tuberías. Si la relación de aspecto de la ferrita es menor que 0,8 o superior a 1,4, debido al deterioro de la capacidad de procesamiento, pueden producirse grietas durante la fabricación de la tubería y la expansión de la tubería. Por otra parte, la relación de aspecto de la ferrita puede obtenerse mediante Difracción de Retrodispersión de Electrones (EBSD). Más detalladamente, el EBSD se mide 10 veces en una posición aleatoria con un aumento de 500 veces, y los datos obtenidos pueden promediarse utilizando un programa de Relación de Aspecto de la Forma del Grano proporcionado básicamente por el software TSL OIM Analysis 6.0 y el valor promediado se utiliza para obtener la relación de aspecto de la ferrita.
El acero recubierto por inmersión en caliente de acuerdo con la presente divulgación tiene una excelente resistencia y ductilidad. De acuerdo con un ejemplo sin limitación, en el acero recubierto por inmersión en caliente de acuerdo con la presente divulgación, el límite elástico es de 450 MPa a 650 MPa, el límite elástico es de 400 MPa a 600 MPa, y el alargamiento es de 25 % a 35 %.
El acero recubierto por inmersión en caliente de acuerdo con la presente divulgación tiene una excelente capacidad de procesamiento. De acuerdo con un ejemplo sin limitación, el producto del límite elástico y el alargamiento puede ser de 12.000 MPa% a 15.000 MPa%.
El acero recubierto por inmersión en caliente de acuerdo con la presente divulgación descrita anteriormente puede fabricarse utilizando diversos procedimientos, y el procedimiento de fabricación del mismo no está particularmente limitado. Sin embargo, como ejemplo preferible, el acero recubierto por inmersión en caliente se fabrica mediante el siguiente procedimiento.
A continuación, se describirá en detalle otro aspecto de la presente divulgación, un procedimiento para fabricar un acero recubierto por inmersión en caliente que tiene una excelente capacidad de procesamiento.
En primer lugar, un placa que tiene el componente descrito anteriormente se recalienta a una temperatura de 1.100 °C a 1.300 °C. Si la temperatura de recalentamiento es menor que 1.100 °C, la carga de laminación puede ser significativa en un procedimiento de laminación en caliente, un procedimiento posterior. Por otro lado, si la temperatura de recalentamiento supera los 1.300°C, debido al engrosamiento parcial causado por el crecimiento anormal de algunos granos de austenita, el tamaño de grano de la microestructura final puede ser desigual. Por otro lado, en la presente divulgación, el tiempo de recalentamiento de la placa no está particularmente limitado, y puede ser una condición convencional. A modo de ejemplo y sin limitación, el tiempo de recalentamiento de la placa puede ser de 100 a 400 minutos.
A continuación, tras la laminación en bruto de la placa recalentada, se realiza la laminado de acabado a una temperatura de austenita monofásica para obtener un acero laminado en caliente.
Aquí, la laminación en bruto indica una serie de procedimientos de laminación intermedios realizados antes del laminado de acabado. En la presente divulgación, las condiciones específicas de la laminación en bruto no están particularmente limitadas, y pueden ser condiciones convencionales. Un espesor de una placa laminada en bruto a un espesor de una placa recalentada es del 10 % al 25 %, y una temperatura de laminación en bruto puede establecerse a una temperatura que sea suficientemente alta para asegurar una temperatura de laminado de acabado.
El laminado de acabado se realiza a una temperatura de austenita monofásica, con el fin de aumentar la uniformidad de una estructura.
Durante la laminación en caliente, una temperatura de laminado de acabado es de 800 °C a 900 °C. Durante el laminado en caliente de acabado en el intervalo de temperaturas descrito anteriormente, una estructura de austenita del acero laminado en caliente, laminado de acabado, tiene un tamaño de grano promedio de 10 pm a 40 pm. Si la temperatura de laminado de acabado es menor que 800 °C, la carga de laminación en caliente aumenta, por lo que la productividad puede disminuir. Por otro lado, si la temperatura de laminado de acabado supera los 900 °C, el grano de austenita de una placa puede engrosarse, por lo que puede ser difícil asegurar la capacidad de procesamiento deseada.
A continuación, el acero laminado en caliente se enfría. En este caso, si el acero laminado en caliente se enfría mediante un enfriamiento continuo convencional, puede ser difícil asegurar suficientemente la ferrita equiaxada, y la ferrita en forma de aguja puede formarse excesivamente y deteriorar la ductilidad. A este respecto, en la presente divulgación, el acero laminado en caliente se enfría con agua hasta una temperatura de 650 °C a 750 °C a una velocidad de 40 °C/seg. a 60 °C/seg. y luego se enfría con aire durante 1 a 5 segundos. Como se ha descrito anteriormente, el acero laminado en caliente se enfría en dos etapas.
Aquí, una temperatura de 650 °C a 750°C es una temperatura en la que la ferrita se transforma más rápidamente, y corresponde a una temperatura en la que la ferrita equiaxada crece más eficientemente. En lo sucesivo, la temperatura de 650 °C a 750 °C se denomina temperatura intermedia. Un intervalo de temperatura intermedio preferible es de 680 °C a 720 °C.
Si la temperatura intermedia supera los 750 °C, o el tiempo de enfriamiento por aire supera los 5 segundos, se puede formar la ferrita equiaxada, pero la ferrita puede crecer excesivamente, lo que provoca un deterioro del límite elástico. Por otra parte, si la temperatura intermedia es menor que 650 °C, o el tiempo de enfriamiento por aire es menor que 1 segundo, puede ser difícil formar la ferrita equiaxada, lo que provoca un deterioro de la ductilidad. Además, si el tiempo de enfriamiento por aire supera los 5 segundos, los precipitados de NbC pueden volverse gruesos. Por lo tanto, el efecto de los precipitados finos de NbC generados durante el bobinado puede ser menor, y puede ser difícil asegurar la capacidad de procesamiento deseada.
Si la tasa de enfriamiento es menor que 40 °C/seg durante el enfriamiento por agua, puede ser difícil asegurar el tiempo suficiente de enfriamiento por aire en la sección de enfriamiento de la mesa de salida (ROT). Por otro lado, si la tasa de enfriamiento supera los 60 °C/seg, debido a una tasa de enfriamiento significativamente rápida, puede ser difícil asegurar la temperatura intermedia deseada.
Si una temperatura del acero laminado en caliente después del enfriamiento por aire excede una temperatura objetivo de bobinado, antes de que el acero laminado en caliente enfriado por aire sea bobinado, el acero laminado en caliente enfriado por aire es enfriado por agua a una tasa de 40 °C/seg a 60 °C/seg hasta la temperatura objetivo de bobinado. En este caso, la razón para limitar la tasa de enfriamiento es asegurar una temperatura de bobinado adecuada después de la temperatura intermedia.
A continuación, el acero laminado en caliente enfriado se bobina a una temperatura de 550 °C a 650 °C. Un intervalo de temperatura de bobinado preferible es de 600 °C a 650 °C. El intervalo de temperatura descrito anteriormente es un intervalo de temperatura en el que los precipitados de NbC se generan más rápidamente. Así, cuando se realiza el bobinado en el intervalo de temperatura descrito anteriormente, los precipitados de NbC se precipitan finamente, por lo que se puede compensar el límite elástico disminuido por la formación de la ferrita equiaxada. Si la temperatura de bobinado supera los 650 °C, se forma perlita gruesa que reduce el límite elástico, y los precipitados de NbC se engrosan y puede ser difícil asegurar la capacidad de procesamiento objetivo. Si la temperatura de bobinado es menor que 550 °C, los granos de cristal se vuelven más finos y el límite elástico aumenta, pero la ductilidad puede deteriorarse. Además, si se reduce el contenido de precipitados finos de NbC, puede ser difícil asegurar la capacidad de procesamiento del objetivo.
A continuación, el acero laminado en caliente bobinado se trata térmicamente durante 1 a 5 minutos a una temperatura de 500 °C a 650 °C. En este caso, un intervalo de temperatura de tratamiento térmico preferible es de 550 °C a 600 °C, un intervalo de temperatura de tratamiento térmico más preferible es de 550 °C a 590 °C, y un intervalo de tiempo de temperatura de tratamiento térmico preferible es de 2 a 4 minutos.
En este procedimiento de tratamiento térmico, los precipitados residuales de NbC se precipitan, y los precipitados de V(C,N) se precipitan finamente. Así, debido a un efecto de refuerzo por precipitación, se mejora la resistencia del acero. Si la temperatura de tratamiento térmico es menor que 500 °C, o la temperatura de tratamiento térmico es menor que 1 minuto, puede ser difícil precipitar suficientemente los precipitados con base en V. Por otro lado, si la temperatura de tratamiento térmico supera los 650 °C o la temperatura de tratamiento térmico supera los 5 minutos, la productividad puede verse deteriorada.
A continuación, el acero laminado en caliente tratado con calor se recubre por inmersión en caliente para fabricar un acero recubierto en caliente.
[Modo de invención]
Las realizaciones de la presente divulgación se describirán a continuación con más detalle. Sin embargo, la descripción de estas realizaciones está destinada únicamente a ilustrar la práctica de la presente divulgación, pero la presente divulgación no se limita a ella. El alcance de la presente divulgación se determina con base en las materias reivindicadas en las reivindicaciones adjuntas y las modificaciones racionalmente derivadas de las mismas.
La placa con la composición ilustrada en las Tablas 1 y 2 se recalentó a 1.150 °C durante 200 minutos, y luego se laminó en bruto y laminó en acabado bajo las condiciones de la Tabla 3 para obtener el acero laminado en caliente. En este caso, en todos los ejemplos, el espesor de una placa laminada en bruto con respecto al espesor de una placa recalentada es constante, tal como, 20 %. A continuación, el acero laminado en caliente se enfrió con agua hasta una temperatura intermedia de la Tabla 3 a una tasa de 50 °C/seg, y después se enfrió con aire durante 5 segundos y se bobinó a una temperatura de bobinado de la Tabla 3. El caso en el que se describe el enfriamiento continuo en la temperatura intermedia de la Tabla 3 es el caso en el que el enfriamiento continuo se realiza hasta una temperatura de bobinado sin enfriamiento por aire. Mientras tanto, cuando la temperatura del acero laminado en caliente enfriado por aire no alcanzaba la temperatura de bobinado de la Tabla 3, se realizaba un enfriamiento adicional con agua a una tasa de 50 °C/seg. hasta una temperatura de bobinado. A continuación, el acero laminado en caliente bobinado se sometió a un tratamiento térmico durante 2 minutos a una temperatura de tratamiento térmico de la tabla 3, y luego se realizó el galvanizado por inmersión en caliente.
A continuación, se analizó la microestructura del acero chapado laminado en caliente fabricado, se evaluaron las propiedades mecánicas y los resultados se muestran en la Tabla 4 siguiente. Como referencia, en todos los ejemplos, el resto que no era ferrita era perlita y/o bainita.
[Tabla 1]
Figure imgf000008_0002
[Tabla 2]
Figure imgf000008_0003
[Tabla 3]
Figure imgf000008_0001
(continuación)
Figure imgf000009_0002
[Tabla 4]
Figure imgf000009_0001
Como puede verse en la Tabla 4, en el caso de los Ejemplos 1 y 2 Inventivos , satisfaciendo tanto la composición de aleación como las condiciones de fabricación propuestas en la presente divulgación, el producto de resistencia y elongación fue de 12.000 MPa% o más, y el balance de resistencia y ductilidad fue significativamente excelente.
Por otro lado, en el caso de los Ejemplos 1 a 11 Comparativos , al menos una de las composiciones de aleación y las condiciones de fabricación se desvían de las condiciones propuestas en la presente divulgación, y el balance de resistencia y elongación fue pobre.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un acero recubierto por inmersión en caliente, que comprende un acero laminado en caliente y una capa recubierta por inmersión en caliente formada en una superficie del acero laminado en caliente, en el que el acero laminado en caliente incluye de 0,05 % en peso a 0,15 % en peso de carbono (C), 0,5 % en peso o menos de silicio (Si), excluyendo 0 % en peso, 0,5 % en peso a 1,5 % en peso de manganeso (Mn) , 0,01 % en peso a 0,05 % en peso de niobio (Nb), 0,005 % en peso a 0,05 % en peso de vanadio (V), 0,03 % en peso o menos de fósforo (P), excluyendo 0 % en peso, 0,015 % en peso o menos de azufre (S), excluyendo 0 % en peso, 0,05 % en peso o menos de aluminio (Al), excluyendo 0 % en peso, 0,01 % en peso o menos de nitrógeno (N), excluyendo 0 % en peso, y donde el resto de hierro (Fe) e impurezas inevitables, incluye cromo (Cr), níquel (Ni), molibdeno (Mo) y cobre (Cu), y se suprimen hasta 0,05 % en peso o menos de Cr, 0,05 % en peso o menos de Ni, 0,01 % en peso o menos de Mo, y 0,01% en peso o menos de Cu,
incluye 90 % de área o más de ferrita como su microestructura, e incluye de 5.000 a 15.000/pm2 de precipitados con base en V, y
en el que la capa recubierta por inmersión en caliente incluye al menos uno de zinc (Zn), Al y magnesio (Mg), y
en el que los precipitados con base en V son uno o más de VC, VN o V (C, N).
2. El acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 1, en el que un diámetro promedio de los precipitados con base en V es de 5 nm a 10 nm.
3. El acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 1, en el que un diámetro máximo de los precipitados con base en V es de 20 nm o menos.
4. El acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 1, en el que una relación de aspecto de la ferrita es de 0,8 a 1,4.
5. El acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 1, en el que el balance distinto de la ferrita es al menos uno de perlita y bainita.
6. El acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 5, en el que el acero laminado en caliente tiene un equivalente de carbono (Ceq), definido por la ecuación 1, de 0,43 o menos,
[Ecuación 1]
Ceq= [C] [Mn] /6+ ( [Cu] [Ni] ) /15+ ( [Cr] [Mo] [V] ) /5
donde cada uno de [C], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo] y [V] indica el contenido, % en peso, del elemento.
7. El acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 1, en el que el producto del límite elástico y el alargamiento es de 12.000 MPa% a 15.000 MPa%.
8. Un procedimiento para fabricar un acero recubierto por inmersión en caliente, que comprende:
recalentar una placa que incluye 0,05 % en peso a 0,15 % en peso de carbono (C), 0,5 % en peso o menos de silicio (Si), excluyendo 0 % en peso, 0,5 % en peso a 1,5 % en peso de manganeso (Mn), 0,01 % en peso a 0,05 % en peso de niobio (Nb), 0.005 % en peso a 0,05 % en peso de vanadio (V), 0,03 % en peso o menos de fósforo (P), excluyendo 0 % en peso, 0,015 % en peso o menos de azufre (S), excluyendo 0 % en peso, 0,05 % en peso o menos de aluminio (Al), excluyendo 0 % en peso, 0,01 % en peso o menos de nitrógeno (N), excluyendo 0 % en peso, y el balance de Fe e impurezas inevitables incluyendo cromo (Cr), níquel (Ni), molibdeno (Mo), y cobre (Cu), y se suprimen a 0,05 % en peso o menos de Cr, 0,05 % en peso o menos de Ni, 0,01 % en peso o menos de Mo, y 0,01 % en peso o menos de Cu a 1.100 °C a 1.300 °C; obteniendo un acero laminado en caliente por laminado de acabado a una temperatura de austenita monofásica, después de laminar en bruto la placa recalentada;
enfriar por aire durante 1 a 5 segundos, después de enfriar con agua el acero laminado en caliente a una temperatura de 650 °C a 750 °C a una tasa de 40 °C/seg a 60 °C/seg;
bobinar el acero laminado en caliente enfriado por aire a una temperatura de 550 °C a 650 °C; y
recubrir por inmersión en caliente el acero laminado en caliente bobinado tras un tratamiento térmico de 1 a 5 minutos a una temperatura de 500 °C a 650 °C, y
en el que el espesor de la placa laminada en bruto con respecto al espesor de la placa recalentada es del 10 % al 25 %, y
en el que la temperatura de laminado de acabado es de 800 °C a 900 °C.
9. El procedimiento para fabricar un acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 8, en el que el tiempo de recalentamiento de la placa es de 100 a 400 minutos.
10. El procedimiento para fabricar un acero recubierto por inmersión en caliente de la reivindicación 8, que comprende además: enfriar con agua el acero laminado en caliente enfriado por aire a una tasa de 40 °C/seg a 60 °C/seg hasta una temperatura de 550 °C a 650 °C, antes de bobinar el acero laminado en caliente enfriado por aire, cuando una temperatura del acero laminado en caliente enfriado por aire supera los 650 °C.
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