ES2902379T3

ES2902379T3 - Lámina de acero recubierta por inmersión en caliente, procedimiento de fabricación y uso de la misma

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Publication number: ES2902379T3
Application number: ES18796778T
Authority: ES
Inventors: Alvarez David Zapico; Florence Bertrand; Joris Giroux
Original assignee: ArcelorMittal SA
Current assignee: ArcelorMittal SA
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2022-03-28
Anticipated expiration: 2038-10-19
Also published as: EP3707290B1; CA3081954A1; US20230158774A1; CA3081954C; EP3707290A1; RU2737371C1; JP7030187B2; CN111295460A; KR102374498B1; BR112020006548A2; UA125883C2; JP2021502481A; MA54420A; ZA202002314B; MX2020004696A; WO2019092526A1; CN111295460B; US20200338857A1; KR20200070292A; US11590734B2

Abstract

Un procedimiento para la fabricación de una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente recubierta con un recubrimiento a base de zinc o aluminio, que comprende: A. El suministro de una lámina de acero que tenga la siguiente composición química en porcentaje en peso: 0,05 <= C <= 0,20 %, 1,5 <= Mn <= 3,0 %, 0,10 <= Si <= 0,45 %, 0,10 <= Cr <= 0,60 %, Al <= 0,20 %, V < 0,005 % y sobre una base puramente opcional, uno o más elementos tales como P < 0,04 %, Nb <= 0,05 %, B <= 0,003 %, Mo <= 0,20 %, Ni <= 0,1 %, Ti <= 0,06 %, S <= 0,01 % Cu <= 0,1 %, Co <= 0,1 %, N <= 0,01 %, estando constituido el resto de la composición de hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración, B. El recocido de recristalización de dicha lámina de acero en un horno de tubo radiante completo que comprende una sección de calentamiento, una sección de remojo, una sección de enfriamiento, opcionalmente una sección de ecualización que comprende las etapas subsiguientes: i. el calentamiento de dicha lámina de acero desde la temperatura ambiente a una temperatura T1 entre 700 y 900 °C en la sección de calentamiento que tiene una atmósfera A1 que comprende de 0,1 a 15 % en volumen de H2 y un gas inerte cuyo punto de rocío DP1 está comprendido entre -18 °C y +8 °C, ii. el remojo de la lámina de acero de T1 a una temperatura T2 entre 700 y 900 °C en la sección de remojo que tiene una atmósfera A2 idéntica a A1 con un punto de rocío DP2 igual a DP1, iii. el enfriamiento de la lámina de acero de T2 a T3 entre 400 y 700 °C en la sección de enfriamiento que tiene una atmósfera A3 que comprende de 1 a 30 % de H2 en volumen y un gas inerte cuyo punto de rocío DP3 es inferior o igual a -30 °C, iv. opcionalmente, la ecualización de la lámina de acero de una temperatura T3 a una temperatura T4 entre 400 y 700 °C en la sección de ecualización que tiene una atmósfera A4 que comprende de 1 a 30 % de H2 en volumen y un gas inerte cuyo punto de rocío DP4 es inferior o igual a -30 °C y C. El recubrimiento por inmersión en caliente de la lámina de acero recocida en un baño a base de zinc o a base de aluminio.

Description

DESCRIPCIÓN

Lámina de acero recubierta por inmersión en caliente, procedimiento de fabricación y uso de la misma

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente y una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente. La invención es particularmente adecuada para la industria automotriz.

[0002] Con el fin de reducir el peso de los vehículos, se conoce el uso de aceros de alta resistencia para la fabricación de vehículos automotores. Por ejemplo, para la fabricación de piezas estructurales, deben mejorarse las propiedades mecánicas de dichos aceros. Se conoce la adición de elementos de aleación para mejorar las propiedades mecánicas del acero. Por lo tanto, se producen y utilizan aceros de alta resistencia o aceros de ultra alta resistencia que tienen propiedades mecánicas altas que incluyen acero TRIP (plasticidad inducida por transformación), aceros DP (fase dual), h SlA (aleación baja de alta resistencia), TRIPLEX, DÚPLEX.

[0003] Por lo general, los aceros DP tienen una microestructura ferrítico-martensítica. Esto resulta en una microestructura que consiste en una matriz de ferrita blanda que contiene islas de martensita como fase secundaria (la martensita aumenta la resistencia a la tracción). El comportamiento general de los aceros DP se rige, entre otras cosas, por la fracción de volumen y morfología de las fases (tamaño del grano, aspecto, relación, etc.), además de la composición química del acero. Los aceros DP tienen una alta resistencia a la tracción final (UTS, habilitada por la martensita) combinada con una baja tensión de fluencia inicial (proporcionada por la fase de ferrita) y un alto endurecimiento por deformación en etapas tempranas. Estas características hacen que los aceros DP sean materiales ideales para operaciones de conformado de láminas relacionadas con la automoción.

[0004] Sus ventajas son: baja elasticidad, baja relación elasticidad/resistencia a la tracción, altas tasas iniciales de endurecimiento por deformación, buen alargamiento uniforme, una alta sensibilidad a la tasa de deformación y buena resistencia a la fatiga.

[0005] Por lo general, estos aceros están recubiertos con un recubrimiento metálico que mejora las propiedades tales como: resistencia a la corrosión, fosfatabilidad, etc. Los recubrimientos metálicos se pueden depositar mediante recubrimiento por inmersión en caliente después del recocido de las láminas de acero. Sin embargo, para estos aceros, durante el recocido realizado en una línea de galvanización continua, los elementos de aleación que tienen mayor afinidad hacia el oxígeno (en comparación con el hierro) tal como manganeso (Mn), aluminio (Al), silicio (Si) o cromo (Cr) se oxidan y conducen a la formación de óxidos en la superficie. Estos óxidos que son, por ejemplo, óxido de manganeso (MnO) u óxido de silicio (SO²) pueden estar presentes en forma de una película continua en la superficie de la lámina de acero o en forma de nódulos discontinuos o pequeños parches. Impiden la correcta adherencia del recubrimiento metálico a aplicar y pueden dar lugar a zonas en las que no hay recubrimiento sobre el producto final o a problemas relacionados con la delaminación del recubrimiento.

[0006] La solicitud de patente EP2415896 describe un procedimiento para fabricar una lámina de acero galvanizado de alta resistencia que incluye una capa de recubrimiento de zinc, que tiene una masa por unidad de área de 20 g/m2 a 120 g/m2, dispuesta en una lámina de acero que contiene 0,01 % a 0,18 % de C, 0,02 % a 2,0 % de Si, 1,0 % a 3,0 % de Mn, 0,001 % a 1,0 % de Al, 0,005 % a 0,060 % de P y 0,01 % o menos de S en términos de masa, siendo el resto Fe e impurezas inevitables e incluye recocido y galvanización de la lámina de acero en una línea de galvanización continua. Una región de temperatura con una temperatura del horno de A °C a B °C se realiza a una temperatura del punto de rocío de la atmósfera de -5 °C o superior en un procedimiento de calentamiento, donde 600 < A < 780 y 800 < B < 900. La temperatura del punto de rocío de la atmósfera en el horno de recocido que no sea una región de A °C a B °C no está particularmente limitada y está preferentemente dentro de un intervalo de - 50 °C a -10 °C.

[0007] Una lámina de acero galvanizado de alta resistencia obtenida mediante el procedimiento anterior tiene una textura o microestructura en la que un óxido de al menos uno o más seleccionados de entre el grupo que consiste en Fe, Si, Mn, Al, P, B, Nb, Ti, Cr, Mo, Cu y Ni se forma en una parte de la superficie de una lámina de acero que se encuentra directamente debajo de una capa de recubrimiento y que está dentro de los 100 pm de una superficie de una lámina de acero base de 0,010 g/m2 a 0,50 g/m2 por área unitaria y un óxido de Si cristalino, un óxido de Mn cristalino o un óxido complejo de Si-Mn cristalino se precipita en granos de metal base que están presentes en una región dentro de los 10 pm hacia abajo de la capa de recubrimiento y que están dentro del 1 pm de los límites del grano.

[0008] Sin embargo, mediante el uso del procedimiento anterior, existe el riesgo de que se forme una capa importante de óxido externo tal como FeO en la superficie de la lámina de acero. En este caso, es difícil reducir todo el óxido externo que conduce a una mala humectabilidad y una mala adhesión de recubrimiento del zinc en la superficie de acero.

[0009] La solicitud de patente JP2008156734 describe un procedimiento para fabricar una lámina de acero galvanizado por inmersión en caliente de alta resistencia que comprende:

- someter un acero a laminado en caliente, decapado y laminado en frío, y someter la lámina de acero resultante a tratamiento de galvanización por inmersión en caliente para fabricar la lámina de acero galvanizada por inmersión en caliente, en el que

- en el laminado en caliente, una temperatura de calentamiento de losa se establece en 1150 a 1300 °C, una temperatura de laminado de acabado se establece en 850 a 950 °C, y una temperatura de bobinado se establece en 400 a 600 °C;

- en el decapado, una temperatura de baño se establece en 10 °C o superior e inferior a 100 °C, y una concentración de ácido clorhídrico se establece en 1 a 20 %; y

- en el tratamiento de galvanización por inmersión en caliente, una concentración de hidrógeno en una atmósfera en un horno de tratamiento térmico de un procedimiento de aumento de temperatura a 600 °C o más a un procedimiento de enfriamiento a 450 °C a través de una temperatura de recocido se establece en 2 a 20 % y un punto de rocío de la atmósfera se establece en -60 a -10 °C, y la lámina de acero laminada en frío se mantiene a la temperatura de recocido de 760 a 860 °C durante 10 a 500 segundos, y a continuación se enfría a una velocidad de enfriamiento promedio de 1 a 30 °C/s.

[0010] También describe una lámina de acero galvanizado por inmersión en caliente de alta resistencia que comprende: en % en masa, 0,03 a 0,12 % de C, 0,01 a 1,0 % de Si, 1,5 a 2,5 % de Mn, 0,001 a 0,05 % de P, 0,0001 a 0,005% de S, 0,005 a 0,15 % de Al, 0,001 a 0,01 % de N, 0,01 a 0,5 % de Cr, 0,005 a 0,05 % de Ti, 0,005 a 0,05 % de Nb, 0,005 a 0,5% de V, 0,0003 a 0,0030% de B, siendo el resto Fe e impurezas inevitables; y que tiene una estructura que incluye una fase de ferrita que tiene un tamaño de grano de cristal promedio de 10 pm o menos y una fase de martensita que tiene una fracción de volumen de 30 a 90 %, en la que una relación de dureza de una capa superficial de un espesor de lámina a dureza de un centro del espesor de lámina es de 0,6 a 1, la profundidad máxima de grietas y huecos que se extienden desde una interfaz entre una capa de recubrimiento y la lámina de acero a un interior de la lámina de acero es de 0 a 20 pm, y además, una relación de área de una parte plana que no sean grietas y huecos es de 60 % a 100 %.

[0011] Se menciona que en el interior de la lámina de aceros, se forman óxidos a base de Si y a base de Mn en los límites de los granos de cristal y los granos.

[0012] Sin embargo, mediante el uso del procedimiento anterior con la composición de acero, se puede obtener una mala humectabilidad y una mala adhesión de recubrimiento del zinc ya que los óxidos están cerca de la superficie de la lámina de acero. Por lo tanto, existe el riesgo de que la presencia de dichos óxidos forme una película de óxidos discontinua en la lámina de acero

[0013] La solicitud de patente JP2000212648 describe un procedimiento de una etapa para producir una lámina de acero galvanizado por inmersión en caliente de alta resistencia con excelente trabajabilidad y adhesividad al recubrimiento, comprendiendo el procedimiento las etapas de: someter una losa de acero que comprende 0,10 % en peso o menos de P a laminado en caliente seguido de decapado, o someter de otro modo la losa de acero a laminado en frío;

- calentamiento en una atmósfera donde una temperatura de calentamiento T es de 750 °C o más y 1000 °C o menos y satisface la siguiente fórmula (2), un punto de rocío t de un gas atmosférico satisface la siguiente fórmula (3) y una concentración de hidrógeno de un gas atmosférico es de 1 a 100% en volumen; y a continuación someterla a galvanización por inmersión en caliente:

0.85<{[P(wt%)+(2/3)]*1150}/{T(°C)}< 1.15 (2);

0.35 < {[P(wt%)+(2/3)]*(-30)}/{t(°C)} < 1.8 (3).

[0014] Todos los ejemplos del documento JP2000212648 en el que se realiza el procedimiento de tratamiento térmico de una etapa (Ejemplos 18-26) incluyen un tratamiento de reducción de calor en el que una temperatura de calentamiento T es de 810 y 850 °C con un punto de rocío muy seco (< -35 °C) o muy húmedo (> 35 °C) que permite la adhesión del recubrimiento.

[0015] El único ejemplo comparativo del procedimiento de una etapa del documento JP2000212648 (Ejemplo comparativo 10) se realiza con una lámina de acero que tiene cantidades muy bajas de Si y Cr. En este caso, el procedimiento de tratamiento térmico de una etapa incluye un tratamiento de reducción de calor donde una temperatura de calentamiento de 820 °C con un punto de rocío de 0 °C. Sin embargo, los óxidos a base de P no se redujeron, lo que llevó a una mala adhesión del recubrimiento.

[0016] La solicitud de patente JP2011153367 describe un procedimiento para producir un acero galvanizado y recocido que comprende un recocido, una galvanización por inmersión en caliente y un tratamiento de aleación en una lámina de acero que comprende, en términos de % en masa, C: 0,03 a 0,20 %, Mn: 0,03 a 3,0 %, Si: 0,1 a 2,5 %, S: 0,01 % o menos, P: 0,1 % o menos, Al en sol.: 1,0 % o menos, N: 0,01 % o menos, y Bi: 0,0001 a 0,05 %, en el calentamiento hasta una temperatura de recristalización en el recocido, el recocido se realiza a la temperatura de recristalización con un punto de rocío de -25 a 0 °C en un horno de recocido durante el calentamiento en el intervalo de al menos 650 °C a la temperatura de recristalización.

[0017] Sin embargo, la presencia de bismuto en el acero puede disminuir las propiedades mecánicas del acero. Además, existe el riesgo de disminuir la humectabilidad y la adhesión de recubrimiento de aceros de alta resistencia y aceros de ultra alta resistencia.

[0018] Además, como se muestra en la figura 1 de la solicitud de patente JP2011153367, el procedimiento comienza por una purga del horno con un gas N2-10 % en vol de H²que tiene un punto de rocío de -60 °C. El gas se cambia a un gas de punto de rocío alto predeterminado al inicio del calentamiento. De hecho, cuando la temperatura de la lámina alcanzó 650 °C, el horno se purga nuevamente con un gas de alto punto de rocío que tiene un punto de rocío predeterminado, por ejemplo, -10 °C. Después de eso, cuando la temperatura de la lámina alcanzó 860 °C, que es igual o superior a la temperatura de recristalización, el gas se cambia nuevamente al gas de punto de rocío bajo inicial, es decir, -60 °C, antes de que la temperatura de la lámina que está sumergida en un baño de recubrimiento alcanzó 460 °C.

[0019] Por lo tanto, el procedimiento requiere tres purgas:

- una cuando se inicia el procedimiento con un gas que tiene un punto de rocío de -60 °C,

- una durante el recocido cuando la temperatura de la lámina de acero alcanza los 650 °C con un gas que tiene un punto de rocío de -10 °C y

- otra durante el recocido cuando la temperatura de la lámina de acero alcanza 850 °C con un gas que tiene un gas de punto de rocío bajo de -60 °C.

[0020] Este procedimiento es muy difícil de manejar a escala industrial, especialmente en una línea de recocido continuo.

[0021] Por lo tanto, además del procedimiento de recocido de recristalización, la composición química y la microestructura del acero, la naturaleza de los óxidos y la repartición de óxidos que se forman durante el recocido de recristalización también son características importantes a tener en cuenta para mejorar la humectabilidad y la adhesión de recubrimiento de los aceros DP.

[0022] El documento EP 3216886 A1 describe una lámina de acero galvanizado por inmersión en caliente.

[0023] En consecuencia, es necesario encontrar una manera de mejorar la humectación y la adhesión de recubrimiento de aceros de alta resistencia y aceros de ultra alta resistencia, en particular aceros DP que comprenden una cierta cantidad de elementos de aleación.

[0024] Por lo tanto, el objetivo de la invención es proporcionar una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente que tenga una composición química que incluya elementos de aleación, en la que la humectación y la adhesión de recubrimiento mejoran considerablemente. Otro objetivo es proporcionar un procedimiento fácil de implementar para la fabricación de dicha lámina metálica recubierta.

[0025] Este objetivo se logra proporcionando un procedimiento según la reivindicación 1. El procedimiento también puede comprender cualquiera de las características de las reivindicaciones 2 a 13.

[0026] Otro objetivo se logra proporcionando una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente según la reivindicación 14. La lámina de acero recubierta por inmersión en caliente también puede comprender cualquier característica de las reivindicaciones 15 a 17.

[0027] Finalmente, el objetivo se logra proporcionando el uso de una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente según la reivindicación 18.

[0028] Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención.

[0029] Para ilustrar la invención, se describirán diversas realizaciones y ensayos de ejemplos no limitantes, en particular, con referencia a la siguiente figura:

La figura 1 ilustra un procedimiento de la técnica anterior descrito en la solicitud de patente JP2011153367. La figura 2 ilustra un ejemplo del procedimiento según la presente invención.

[0030] Se definirán los siguientes términos:

- «% en vol.» significa porcentaje en volumen,

- «% en peso» significa el porcentaje en peso.

[0031] La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un recubrimiento de lámina de acero recubierto por inmersión en caliente con un recubrimiento a base de zinc o aluminio, que comprende:

A. El suministro de una lámina de acero que tenga la siguiente composición química en porcentaje en peso:

0,05 < C < 0,20 %,

1,5 < Mn < 3,0%,

0,10 < Si < 0,45%,

0. 10 < Cr < 0,60%,

Al < 0,20 %,

V < 0,005%

y sobre una base puramente opcional, uno o más elementos tales como

P < 0,04%,

Nb < 0,05 %,

B < 0,003 %,

Mo < 0,20 %,

Ni < 0,1 %,

Ti < 0,06%,

S < 0,01 %

Cu < 0,1 %,

Co < 0,1 %,

N < 0,01 %,

estando constituido el resto de la composición de hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración, B. El recocido de recristalización de dicha lámina de acero en un horno de tubo radiante completo que comprende una sección de calentamiento, una sección de remojo, una sección de enfriamiento, opcionalmente una sección de ecualización que comprende las etapas subsiguientes:

1. el calentamiento de dicha lámina de acero desde la temperatura ambiente a una temperatura T1 entre 700 y 900 °C en la sección de calentamiento que tiene una atmósfera A1 que comprende de 0,1 a 15 % en volumen de H²y un gas inerte cuyo punto de rocío DP1 está comprendido entre -18 °C y 8 °C,

ii. el remojo de la lámina de acero de T1 a una temperatura T2 entre 700 y 900 °C en la sección de remojo que tiene una atmósfera A2 idéntica a A1 con un punto de rocío DP2 igual a DP1,

iii. el enfriamiento de la lámina de acero de T2 a T3 entre 400 y 700 °C en la sección de enfriamiento que tiene una atmósfera A3 que comprende de 1 a 30 % de H²en volumen y un gas inerte cuyo punto de rocío DP3 es inferior o igual a -30 °C,

iv. opcionalmente, la ecualización de la lámina de acero de una temperatura T3 a una temperatura T4 entre 400 y 700 °C en la sección de ecualización que tiene una atmósfera A4 que comprende de 1 a 30 % de H²en volumen y un gas inerte cuyo punto de rocío DP4 es inferior o igual a -30 °C y

C. El recubrimiento por inmersión en caliente de la lámina de acero recocida en un baño a base de zinc o a base de aluminio.

[0032] Sin querer limitarse a ninguna teoría, parece que el procedimiento según la presente invención permite una alta mejora de la humectabilidad y la adhesión de recubrimiento de la lámina de acero que tiene una composición química específica. De hecho, al contrario de los procedimientos de la técnica anterior como el descrito en el documento JP2011153367 (figura 1) y como se ilustra en la figura 2, los inventores han encontrado que el recocido de recristalización según la presente invención realizado en un horno de tubo radiante (RTF) completo en el que la sección de calentamiento y remojo tiene la misma atmósfera con DP de -18 °C y 8 °C, comprendiendo dicha atmósfera de 0,1 a 15 % en volumen de H2 permite la producción de una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente que tiene una repartición específica de óxidos que permite una alta humectabilidad y adhesión del recubrimiento. En particular, los óxidos que incluyen MnO, FeO y Mn²SiO⁴se forman durante el recocido de recristalización en la superficie de lámina de acero e internamente permiten una alta humectabilidad y adhesión del recubrimiento. Preferentemente, estos óxidos externos están presentes en forma de nódulos en la superficie de la lámina.

[0033] Si el recocido de recristalización de la lámina de acero específica anterior no se realiza según la presente invención, en particular si las secciones de calentamiento y remojo no tienen la misma atmósfera y si el punto de rocío está por debajo de -18 °C, existe el riesgo de que se formen óxidos tales como MnO, FeO y Mn²SiO⁴, siendo dichos óxidos principalmente o solo externos. Además, existe el riesgo de que estos óxidos formen una capa continua gruesa en la superficie de la lámina de acero que disminuya significativamente la humectabilidad y la adhesión de recubrimiento de las láminas de acero.

[0034] Además, si las secciones de calentamiento y remojo no tienen la misma atmósfera y si el punto de rocío está por encima de 8 °C, existe el riesgo de que se formen óxidos externos MnO y FeO y óxido interno tal como Mn²SiO⁴. Especialmente, existe el riesgo de que el MnO y principalmente el FeO se formen en forma de una capa continua en la superficie de la lámina de acero que disminuya la humectabilidad y la adhesión de recubrimiento de la lámina de acero.

[0035] En cuanto a la composición química del acero, la cantidad de carbono está comprendida entre 0,05 y 0,20 % en peso. Si el contenido de carbono es inferior al 0,05 %, existe el riesgo de que la resistencia a la tracción sea insuficiente. Además, si la microestructura de acero contiene austenita retenida, no se puede obtener su estabilidad, que es necesaria para lograr un alargamiento suficiente. En una realización preferida de la invención, el contenido de carbono se encuentra en el intervalo entre 0,05 y 0,15 %.

[0036] El manganeso es un elemento de endurecimiento en solución sólida que contribuye a obtener una alta resistencia a la tracción. Dicho efecto se obtiene cuando el contenido de Mn es de al menos el 1,5 % en peso. Sin embargo, por encima del 3,0 %, la adición de Mn puede contribuir a la formación de una estructura con zonas segregadas excesivamente marcadas que pueden afectar negativamente las propiedades mecánicas de las soldaduras. Preferentemente, el contenido de manganeso se encuentra en el intervalo entre 1,5 y 2,9 % para lograr estos efectos. Esto permite obtener una resistencia mecánica satisfactoria sin aumentar la dificultad de la fabricación industrial del acero y sin aumentar la capacidad de endurecimiento en las soldaduras.

[0037] El silicio debe estar comprendido entre 0,1 y 0,45%, preferentemente entre 0,1 y 0,30% y más preferentemente entre 0,1 y 0,25 % en peso de Si para lograr la combinación solicitada de propiedades mecánicas y soldabilidad: el silicio reduce la precipitación de carburos durante el recocido después del laminado en frío de la lámina, debido a su baja solubilidad en cementita y al hecho de que este elemento aumenta la actividad del carbono en austenita. Parece que si la cantidad de Si está por encima del 0,45 %, se forman otros óxidos en la superficie de la lámina de acero que disminuyen la humectabilidad y la adhesión del recubrimiento.

[0038] El aluminio debe ser inferior o igual al 0,20 %, preferentemente inferior a 0,18 en peso. Con respecto a la estabilización de la austenita retenida, el aluminio tiene una influencia que es relativamente similar a la del silicio. Sin embargo, un contenido de aluminio superior al 0,20 % en peso aumentaría la temperatura de Ac3, es decir, la temperatura de transformación completa en austenita en el acero durante la etapa de recocido y, por lo tanto, encarecería el procedimiento industrial.

[0039] El cromo permite retrasar la formación de ferrita proeutectoide durante la etapa de enfriamiento después de mantenerla a la temperatura máxima durante el ciclo de recocido, lo que permite lograr un nivel de resistencia más alto. Por lo tanto, el contenido de cromo está comprendido entre 0,10 y 0,60 %, preferentemente entre 0,10 y 0,50 % en peso por razones de coste y para evitar un endurecimiento excesivo.

[0040] El vanadio también juega un papel importante dentro del contexto de la invención. Según la presente invención, la cantidad de V es inferior al 0,005 % y preferentemente 0,0001< V < 0,005 %. Preferentemente, V forma precipitados que logran endurecimiento y fortalecimiento.

[0041] Los aceros pueden contener opcionalmente elementos tales como P, Nb, B, Cr, Mo, Ni y Ti, logrando el endurecimiento por precipitación.

[0042] P y S se consideran un elemento residual resultante de la fabricación de acero. El P puede estar presente en una cantidad < 0,04 % en peso. El S puede presentarse en una cantidad inferior o igual al 0,01 % en peso.

[0043] El titanio y el niobio también son elementos que pueden utilizarse opcionalmente para lograr el endurecimiento y el fortalecimiento mediante la formación de precipitados. Sin embargo, cuando la cantidad de Nb es superior al 0,05 % y/o el contenido de Ti es superior al 0,06 %, existe el riesgo de que una precipitación excesiva pueda causar una reducción de la tenacidad, que debe evitarse.

[0044] Los aceros también pueden contener opcionalmente boro en una cantidad comprendida por debajo o igual al 0,003 %. Al segregarse en el límite del grano, B disminuye la energía del límite del grano y, por lo tanto, es beneficioso para aumentar la resistencia a la fragilización por metal líquido.

[0045] El molibdeno en una cantidad inferior o igual al 0,2 % es eficaz para aumentar la capacidad de endurecimiento y estabilizar la austenita retenida ya que este elemento retrasa la descomposición de la austenita.

[0046] Los aceros pueden contener opcionalmente níquel, en una cantidad inferior o igual al 0,1 % para mejorar la tenacidad.

[0047] El cobre puede estar presente con un contenido inferior o igual al 0,1 % para endurecer el acero por precipitación de metal de cobre.

[0048] Preferentemente, la composición química del acero no incluye bismuto (Bi). De hecho, sin querer limitarse a ninguna teoría, se cree que si la lámina de acero comprende Bi, la humectabilidad disminuye y, por lo tanto, la adhesión del recubrimiento.

[0049] Preferentemente, en las etapas B.i) y B.ii), A1 comprende entre 1 y 10 % en volumen de H2 y más preferentemente, A1 comprende entre 2 y 8 % en volumen de H2, siendo A2 idéntica a A1.

[0050] Ventajosamente, en las etapas B.i) y B.ii), DP1 está comprendida entre -15 °C y 5 °C, y más preferentemente, d P1 está comprendida entre -10 y 5 °C, siendo DP2 igual a DP1.

[0051] En una realización preferida de la invención, en la etapa B.i), la lámina de acero se calienta desde la temperatura ambiente hasta T1 con una velocidad de calentamiento superior a 1 °C por segundo y, por ejemplo, entre 2 y 5 °C por segundo.

[0052] Preferentemente, en la etapa B.i), el calentamiento se realiza durante un tiempo t1 entre 1 y 500 segundos y ventajosamente entre 1 y 300 s.

[0053] Ventajosamente, en la etapa B.ii), el remojo se realiza durante un tiempo t2 entre 1 y 500 segundos y ventajosamente entre 1 y 300 s.

[0054] Preferentemente, en la etapa B.ii), T2 es igual a T1. En este caso, en las etapas B.i) y B.ii), T1 y T2 están comprendidas entre 750 y 850 °C, siendo T2 igual a T1. En otra realización, es posible que T2 se encuentre por debajo o por encima de T1 dependiendo de la composición química y microestructura de la lámina de acero. En este caso, en las etapas B.i) y B.ii), T1 y T2 están comprendidas entre 750 y 850 °C independientemente entre sí.

[0055] Preferentemente, en la etapa B.iii), A3 comprende de 1 a 20 % en peso de H2 y más preferentemente, de 1 a 10 % en peso de H2.

[0056] Preferentemente, en la etapa B.iii), DP3 es inferior o igual a -35 °C.

[0057] En una realización preferida de la invención, en la etapa B.iii), el enfriamiento se realiza durante un tiempo t3 entre 1 y 50 segundos.

[0058] Ventajosamente, en la etapa B.iii), la velocidad de enfriamiento es superior a 10 °C por segundo y preferentemente entre 15 y 40 °C por segundo.

[0059] Ventajosamente, en la etapa B.iv), A4 comprende de 1 a 20 % y más preferentemente, de 1 a 10 % en peso de H2.

[0060] Preferentemente, en la etapa B.iv), DP4 es inferior o igual a -35 °C.

[0061] En una realización preferida de la invención, en la etapa B.iv), la ecualización se realiza durante un tiempo t4 entre 1 y 100 segundos y por ejemplo entre 20 y 60 segundos.

[0062] Ventajosamente, en las etapas B.iii) y B.iv), A3 es idéntica a A4, siendo DP4 igual a DP3.

[0063] Preferentemente, en la etapa B.iv), T4 es igual a T3. En este caso, en las etapas B.iii) y B.iv), T3 y T4 están comprendidas entre 400 y 550 °C o entre 550 y 700 °C, siendo T4 igual a T3. En otra realización, es posible que T4 se encuentre por debajo o por encima de T3 dependiendo de la composición química y microestructura de la lámina de acero. En este caso, en las etapas B.iii) y B.iv), T3 y T4 están comprendidas entre 400 y 550 °C o entre 550 y 700 °C independientemente entre sí.

[0064] Preferentemente, en las etapas B.i) a B.iv), el gas inerte se elige de entre: N², Ar, He y Xe.

[0065] Preferentemente en la etapa C), el recubrimiento a base de zinc comprende de 0,01 a 8,0 % en peso de Al, opcionalmente de 0,2 a 8,0 % en peso de Mg, menos de 5,0 % de Fe, siendo el resto Zn. Más preferentemente, el recubrimiento a base de zinc comprende entre 0,01 y 0,40 % en peso de Al, siendo el resto Zn. En este caso, la temperatura del baño está comprendida entre 400 y 550 °C y preferentemente entre 410 y 460 °C.

[0066] En otra realización preferida de la invención, el recubierto a base de aluminio comprende menos de 15 % de Si, menos de 5,0 % de Fe, opcionalmente de 0,1 a 8,0 % de Mg y opcionalmente de 0,1 a 30,0 % de Zn, siendo el resto Al. En este caso, la temperatura de este baño está comprendida entre 550 y 700 °C, preferentemente entre 600 y 680 °C.

[0067] La invención también se refiere a una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente recubierta con un recubrimiento a base de zinc o aluminio que se puede obtener del procedimiento según la presente invención, que comprende óxidos externos que comprenden FeO, Mn²SiO⁴y MnO en la superficie de acero debajo del recubrimiento a base de zinc o aluminio y óxidos internos que comprenden FeO, Mn²SiO⁴y MnO en la lámina de acero. Preferentemente, los óxidos externos que comprenden FeO, Mn²SiO⁴y MnO se encuentran en forma de nódulos en la superficie de acero.

[0068] Preferentemente, la microestructura de acero comprende bainita, martensita, ferrita y opcionalmente austenita. En una realización preferida de la invención, la microestructura de acero comprende de 1 a 45 % de martensita, de 1 a 60 % de bainita, siendo el resto austenita. En otra realización preferida de la invención, la microestructura de acero comprende de 1 a 25% de martensita fresca, de 1 a 10% de ferrita, de 35 a 95% de martensita y bainita inferior y menos de 10 % de austenita.

[0069] En una realización preferida de la invención, la superficie de la lámina de acero se descarbura. Preferentemente, la profundidad de la descarburación es de hasta 100 pm, preferentemente hasta 80 pm, desde la lámina de acero de superficie. En este caso, sin querer limitarse a ninguna teoría, se cree que la lámina de acero tiene una mejor resistencia a LME debido a la reducción de la cantidad de carbono en la lámina de acero. De hecho, parece que el carbono es un elemento altamente sensible a la fragilización por metales líquidos LME. Además, una mejor capacidad de flexión y mejor comportamiento ante choques.

[0070] Por último, la invención se refiere al uso de la lámina de acero recubierta por inmersión en caliente para la fabricación de una pieza de un vehículo automotor.

[0071] La invención se explicará ahora en ensayos realizados únicamente con fines informativos. No son limitantes.

Ejemplos

[0073] Todos los ensayos que son aceros DP se recocieron de la temperatura ambiente en un horno de RTF completo según las condiciones de la tabla 1.

[0074] A continuación, todos los ensayos se recubrieron por inmersión en caliente en un baño de zinc que contenía 0,117 % en peso de aluminio.

[0075] Finalmente, los ensayos se analizaron a simple vista, con microscopio electrónico de barrido y espectroscopía Auger. Para la humectabilidad, 0 significa que el recubrimiento se deposita continuamente y 1 significa que el recubrimiento no se deposita continuamente. Para el aspecto de recubrimiento, 0 significa que el recubrimiento no tiene ningún defecto superficial y 1 significa que se observan defectos superficiales tales como manchas desnudas en el recubrimiento. Los resultados se muestran en la tabla 1 a continuación.

[0076] Los ensayos 4 a 7 según la presente invención muestran una alta humectabilidad y, por lo tanto, una alta adhesión de recubrimiento y el aspecto superficial del recubrimiento fue significativamente bueno. Para estos ensayos, los óxidos de FeO, Mn²SiO⁴y MnO estaban presentes en forma de nódulos en la superficie de acero y en la lámina de acero.

[0077] Para los ensayos 8 a 10, los óxidos de MnO, FeO y Mn²SiO⁴formaron una capa continua gruesa en la superficie de la lámina de acero que disminuyó significativamente la humectabilidad y la adhesión de recubrimiento de las láminas de acero.

[0078] Para los ensayos 1 a 3, los óxidos externos MnO y FeO estaban presentes en forma de capa continua en la superficie de acero disminuyendo la humectabilidad y la adhesión de recubrimiento de la lámina de acero. Mn²SiO⁴estaba presente como óxido interno.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para la fabricación de una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente recubierta con un recubrimiento a base de zinc o aluminio, que comprende:

0,05 < C < 0,20 %,

1,5 < Mn < 3,0%,

0,10 < Si < 0,45%,

0. 10 < Cr < 0,60%,

Al < 0,20 %,

V < 0,005%

y sobre una base puramente opcional, uno o más elementos tales como

P < 0,04%,

Nb < 0,05 %,

B < 0,003 %,

Mo < 0,20 %,

Ni < 0,1 %,

Ti < 0,06%,

S < 0,01 %

Cu < 0,1%,

Co < 0,1 %,

N < 0,01 %,

iii. el enfriamiento de la lámina de acero de ^t2 a T3 entre 400 y 700 °C en la sección de enfriamiento que tiene una atmósfera A3 que comprende de 1 a 30 % de H²en volumen y un gas inerte cuyo punto de rocío DP3 es inferior o igual a -30 °C,

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que en la etapa A), la lámina de acero comprende menos de 0,30 % en peso de Si.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que en la etapa A), la lámina de acero comprende más de 0,0001 % en peso de V.

4. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que en las etapas B.i) y B.ii), A1 comprende entre 1 y 10 % en volumen de H², siendo A2 idéntica a A1.

5. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en las etapas B.i) y B.ii), DP1 está comprendido entre -15 °C y 5 °C, siendo DP2 igual a DP1.

6. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que en la etapa B.ii), T2 es igual a T1.

7. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que en las etapas B.i) y B.ii), T1 y T2 están comprendidas entre 750 y 850 °C.

8. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que en las etapas B.iii) y la subetapa B.iv) opcional, A3 es idéntica a A4, siendo DP4 igual a DP3.

9. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que en la subetapa opcional B.iv), T4 es igual a T3.

10. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que en las etapas B.i) a B.iii) y la subetapa opcional B.iv), el gas inerte se elige de entre: N2, Ar, He y Xe.

11. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que en la etapa C), el recubrimiento a base de zinc comprende de 0,01 a 8,0 % en peso de Al, opcionalmente de 0,2 a 8,0 % en peso de Mg, menos de 5,0 % de Fe, siendo el resto Zn.

12. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el recubierto a base de aluminio comprende menos de 15 % de Si, menos de 5,0 % de Fe, opcionalmente 0,1 a 8,0 % de Mg y opcionalmente 0,1 a 30,0 % de Zn, siendo el resto Al.

13. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la composición química del acero no comprende bismuto (Bi).

14. Una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente recubierta con un recubrimiento a base de zinc o aluminio que se puede obtener del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende óxidos externos que comprenden FeO, Mn²SiO⁴y MnO en la superficie de acero debajo del recubrimiento a base de zinc o aluminio y óxidos internos que comprenden FeO, Mn²SiO⁴y MnO en la lámina de acero.

15. Una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente según la reivindicación 14, en la que los óxidos externos se encuentran en forma de nódulos en la superficie de la lámina de acero.

16. Una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente según la reivindicación 14 o 15, en la que la microestructura de acero comprende bainita, martensita, ferrita y opcionalmente austenita.

17. Una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16. en la que la superficie de la lámina de acero se descarbura.

18. Uso de una lámina de acero recubierta por inmersión en caliente según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17 para la fabricación de una pieza de un vehículo automotor.