ES2903435T3 - Método para la deformación en frío de un acero austenítico - Google Patents

Método para la deformación en frío de un acero austenítico Download PDF

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Abstract

Un método para el endurecimiento parcial de un acero austenítico mediante el uso durante la deformación en frío del efecto de endurecimiento mediante TWIP (Plasticidad Inducida por Maclado), TWIP/TRIP o TRIP (Plasticidad Inducida por Transformación), caracterizado por que la deformación en frío se lleva a cabo en un acero inoxidable mediante laminación en frío sobre al menos una superficie (2,3; 12) de un material (1,11) a deformar, estando el grado de conformado Φ en el intervalo de 5 <= Φ <= 60%, para lograr en el material (1,11) al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) con diferentes valores mecánicos en espesores, límite elástico Rp0,2, resistencia a la tracción Rm y alargamiento, con una relación (r) entre la relación de las cargas últimas ΔF y la relación de los espesores Δt en el intervalo de 1,0 <= r <= 2,0, donde las áreas (5,7; 14,16) están conectadas mecánicamente entre sí por un área de transición (6; 15) cuyo espesor varía desde el espesor (t1, t3) de la primera área (5,14) en la dirección de la deformación (4,13) al espesor (t2, t4) de la segunda área (7,16 ) en la dirección de la deformación (4,13).

Description

DESCRIPCIÓN
Método para la deformación en frío de un acero austenítico
La presente invención se refiere a un método para la deformación en frío de un acero austenítico mediante el uso durante la deformación del efecto de endurecimiento por TWIP (por sus siglas en inglés, Plasticidad Inducida por Maclado), TWIP/TRIP o TRIP (por sus siglas en inglés, Plasticidad Inducida por Transformación) en el acero para tener en el producto de acero deformado áreas con diferentes valores en propiedades mecánicas y/o físicas.
En la fabricación de sistemas de transporte, especialmente carrocerías de automóviles y vehículos ferroviarios, los ingenieros usan disposiciones para tener el material correcto en el lugar correcto. Estas posibilidades se denominan "diseño multimaterial" o "productos a medida" como los formatos producidos por laminación flexible, que son productos metálicos que antes de su estampación presentan diferentes espesores de material a lo largo de su longitud, y que se pueden cortar para crear un formato inicial único. Los formatos producidos por laminación flexible se aplican en componentes relevantes para impactos, como pilares, travesaños y largueros para piezas de automóviles. Además, los vehículos ferroviarios usan formatos producidos por laminación flexible en paredes laterales, techos o en piezas de conexión, así como los autobuses y camiones que también aplican los formatos producidos por laminación flexible. Pero en la técnica anterior, el "material adecuado" para los formatos producidos por laminación flexible significa solo tener el espesor correcto en el lugar correcto, debido a que durante la laminación flexible las propiedades mecánicas, tales como la resistencia a la tracción, se mantendrán al mismo valor así como la relación de cargas últimas F y el producto del espesor, la resistencia a la tracción Rm y el ancho del material entre el área laminada flexible y el área no laminada. Por lo tanto, no es posible crear áreas con diferentes resistencia y ductilidad durante un proceso de conformado posterior. Por lo general, al proceso de laminación excéntrica o de laminación flexible de origen le siguen un proceso de recocido de recristalización posterior y una etapa de galvanizado.
La Solicitud de Documento de Patente Alemana de Número DE 10041280 y la Solicitud de Documento de Patente Europea de Número EP 1074317 son patentes iniciales para formatos producidos por laminación flexible en general. Describen un método de fabricación y un equipo para fabricar una tira de metal con diferentes espesores. La forma de llegar a eso es usar un rodillo superior e inferior y cambiar el espacio entre los rodillos. Sin embargo, la Solicitud de Documento de Patente Alemana de Número DE 10041280 y la Solicitud de Documento de Patente Europea de Número EP 1074317 no describen nada sobre la influencia del espesor en la resistencia y el alargamiento y sobre la correlación entre resistencia, alargamiento y espesor. Además, no se describe el material requerido para esta relación, debido a que no se describe ningún material austenítico.
El Documento de Patente de los EE.UU. de Número US 2006033347 describe formatos producidos por laminación flexible para su uso en muchas soluciones de automoción, así como la forma de usar un material en forma de lámina con diferentes espesores. Además, la Publicación de Documento de Patente de los EE.UU. de Número US 2006033347 describe las curvas de los espesores de chapa necesarias que son significativas para diferentes componentes. Pero no se describen una influencia en la resistencia y alargamiento, ni una correlación entre resistencia, alargamiento y espesor, así como tampoco el material requerido para esta relación.
La Publicación de Documento de Patente de Número WO 2014/202587 describe un método de fabricación para producir piezas de automóvil con una tira de espesor variable. La Publicación de Documento de Patente de Número WO 2014/202587 se refiere al uso de aceros martensíticos de baja aleación endurecibles por presión como el 22MnB5 para soluciones de conformado en caliente. Pero no se describe una relación de los valores mecánico-tecnológicos con el espesor, ni tampoco un material austenítico con las propiedades de microestructura especiales descritas.
El Documento de Patente Europea de Número EP 2 090 668 A1 describe el uso de un acero TWIP para producir diferentes espesores y diferentes propiedades obtenidas sin tratamiento de recocido después de la producción de formatos por laminación a medida. Además, el Documento de Patente de Número WO 2015/107393 A1 describe la laminación flexible de un acero con alto contenido de Ni donde la relación de la deformación plástica generada, después de un recocido de recristalización intermedio opcional, por las etapas de laminación en frío homogénea y de laminación en frío flexible en las primeras áreas de la tira de espesor variable es mayor o igual al 30%.
El objeto de la presente invención es eliminar los inconvenientes de la técnica anterior y lograr un método mejorado para la deformación en frío de un acero austenítico usando durante la deformación el efecto de endurecimiento mediante TWIP (Plasticidad Inducida por Maclado), TWIP/TRIP o TRIP (Plasticidad Inducida por Transformación) del acero austenítico para lograr áreas en el producto de acero austenítico, áreas que tienen diferentes valores en propiedades mecánicas y/o físicas. Las características esenciales de la presente invención se enumeran en las reivindicaciones adjuntas.
En el método según la presente invención descrito en la reivindicación 1, como material de partida se usa una tira, chapa, placa o bobina deformada en caliente o en frío hecha de un acero austenítico TWIP o TRIP/TWIP o TRIP de diferentes espesores. La reducción del espesor en la deformación en frío adicional del material de partida se combina con un cambio local específico y equilibrado en las propiedades mecánicas del material, tal como el límite elástico, la resistencia a la tracción y el alargamiento. La deformación en frío adicional se lleva a cabo como laminación en frío flexible o como laminación en frío excéntrica. El espesor del material es variable a lo largo de una dirección, particularmente en la dirección de la extensión longitudinal del material que se corresponde con la dirección de la deformación en frío del acero. Usando el método de la invención, el material deformado en frío tiene el espesor deseado y la resistencia deseada en la parte del producto deformado, donde es necesario. Esto se basa en la creación de una relación entre resistencia, alargamiento y espesor. Por tanto, la presente invención usa los beneficios de un material de laminación en frío flexible o excéntrica y resuelve la desventaja de tener sólo valores mecánicos homogéneos de la técnica anterior sobre el producto deformado acabado.
En el método de la invención, el material se deforma en frío mediante laminación en frío para lograr al menos dos áreas en el material con diferentes relaciones específicas entre espesor, límite elástico, resistencia a la tracción y alargamiento en la dirección longitudinal y/o transversal del material deformado en frío. Las áreas tienen un contacto entre sí de manera ventajosa a través de una zona de transición longitudinal y/o transversal entre estas áreas. En las áreas consecutivas con diferentes valores mecánicos antes y después del área de transición, la carga última F1 antes de la deformación y la carga última F2 después de la deformación del material se determinan con las fórmulas
Fi = Rmi*w % (1)
y
F2 = Rm2 * w * t2 (2)
donde t1 y t2 son los espesores de las áreas antes y después de la laminación en frío, Rm1 y Rm2 son las resistencias a la tracción de las áreas antes y después de la laminación en frío y w es el ancho del material. Manteniendo el ancho del material w como factor constante, la relación de las cargas últimas AF, en porcentaje, entre los espesores t1 y t2 resulta entonces
Figure imgf000003_0001
y respectivamente la relación de espesores At, en porcentaje, entre las cargas F1 y F2 es
At = (t2/t1)*100 (4).
La relación r entre AF y At es entonces
Figure imgf000003_0002
Además, la relación r$ se determina entre la relación r y el grado de conformado O, en porcentaje, con la fórmula
r<j> = (r/(t>)*100 (6).
Según la invención, la relación r en el acero entre el área laminada en frío y el área no laminada está en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, preferiblemente de 1,15 < r < 1,75, y la relación de las cargas últimas AF entre los espesores en el área no laminada y el área laminada en frío, en porcentaje, es más del 100%. Además, el grado de conformado O está en el intervalo de 5 < O < 60, preferiblemente de 10 < O < 40, y la relación ro es más de 4,0.
Para un material laminado en frío con diferentes espesores según la invención, la carga máxima soportable está diseñada para cada área de espesor. Para un proceso de última generación con un material recocido, el espesor es la única variable que influye teniendo en cuenta que el ancho es constante en toda la bobina y que la resistencia a la tracción, también lo es, debido al estado recocido. Con diferentes niveles de endurecimiento por trabajo, la resistencia a la tracción Rm es según la invención la segunda variable de influencia, y las fórmulas (1) y (2) se pueden transferir a la fórmula (5). La fórmula (3) muestra la relación de las fuerzas de las diferentes áreas de espesor y mediante la relación r de la fórmula (5) se pueden relacionar la relación entre los espesores t y las resistencias a la tracción Rm. Para materiales laminados fabricados con la presente invención, la relación r debe estar entre 1,0 r < 2,0, preferiblemente entre 1,15 < r < 1,75. Eso significa que para los materiales usados en la presente invención es posible que áreas con un menor espesor puedan soportar una mayor carga. La influencia sobre el endurecimiento por un trabajo creciente excede la influencia sobre el espesor decreciente. Como resultado de la presente invención, el valor AF para la fórmula (3) debería ser en todo momento > 100%.
Una forma adicional de describir el material fabricado con la presente invención se puede dar con la fórmula (6) donde se indica una relación entre el grado de conformado específico del material O y la relación r de la fórmula (5). El grado de conformado es un parámetro de deformación que en general describe los cambios geométricos duraderos de un componente durante el proceso de conformado. Por lo tanto, la relación de la fórmula (6) se puede usar como una indicación de cuánto esfuerzo se debe aplicar para alcanzar un beneficio adicional de resistencia. Para la presente invención r$ debe ser > 4,0, de lo contrario, no es rentable el esfuerzo para obtener un mejor valor para la carga.
El producto deformado en frío según la invención se puede además cortar en hojas, placas, tiras cortadas o entregar directamente como una bobina o tira. Estos productos semiacabados se pueden procesar posteriormente como un tubo o como otra forma deseada dependiendo del objetivo de uso.
La ventaja de la presente invención es que el acero deformado en frío mediante TWIP o TRIP/TWIP o TRIP combina áreas de alta resistencia en combinación con una reducción del espesor, y por otro lado áreas de mayor espesor con mejor ductilidad. Por lo tanto, la presente invención se limita a otros productos de formatos producidos por laminación flexible de la técnica anterior al combinar la reducción del espesor con un cambio local específico y equilibrado en las propiedades mecánicas de la hoja, placa o bobina mediante un proceso de laminación en frío. Por lo tanto, no es necesario un tratamiento térmico que consume mucha energía y es costoso, como el endurecimiento por presión.
Con la presente invención es posible conseguir un material producido por laminación flexible o por laminación excéntrica de manera que estén disponibles localmente áreas más dúctiles y más gruesas donde el material se puede adelgazar y al mismo tiempo se puede endurecer el material. Por otro lado, hay áreas delgadas y de alta resistencia para áreas de componentes como la parte inferior de un componente de embutición profunda donde generalmente no se puede lograr un efecto de endurecimiento y adelgazamiento debido a un grado de deformación demasiado bajo durante el proceso de embutición profunda.
El material útil para crear la relación entre resistencia, alargamiento y espesor tiene las siguientes condiciones:
• acero con una microestructura austenítica y efecto endurecedor mediante TWIP, TRIP/TWIP o TRIP,
• acero endurecido por trabajo en frío durante su fabricación,
• acero con un contenido de manganeso entre el 10 y el 25% en peso, preferiblemente entre el 14 y el 20% en peso,
• acero inoxidable que tiene los efectos de microestructura mencionados y tiene un contenido de níquel < 4,0% en peso,
• acero que se define aleado con nitrógeno y átomos de carbono intersticiales desacoplados con un contenido de (C N) entre el 0,4 y el 0,8% en peso,
• acero TWIP con una energía de falla de apilamiento definida entre 18 y 30 mJ/m2, preferiblemente entre 20 y 30 mJ/m2, que hace que el efecto sea reversible bajo la retención de una microestructura austenítica completa y estable,
• acero TRIP con una energía de falla de apilamiento de 10-18 mJ/m2.
El acero austenítico TWIP puede ser un acero inoxidable con más del 10,5% en peso de cromo y caracterizado por el sistema de aleación CrMn o CrMnN, especialmente. Un sistema de aleación de este tipo además se caracteriza especialmente de manera tal que el contenido de níquel es bajo (< 4% en peso) para reducir los costos de material y crear costos de componentes no volátiles durante una serie de producción de varios años. Una composición química ventajosa contiene en% en peso: 0,08 - 0,30% de carbono, 14 - 26% de manganeso, 10,5 - 16% de cromo, menos del 0,8% de níquel y 0,2 - 0,8% de nitrógeno.
Un acero inoxidable austenítico TRIP/TWIP puede ser un acero inoxidable con el sistema de aleación CrNi, tal como 1.4301 o 1.4318, CrNiMn, tal como 1.4376, o CrNiMo, tal como 1.4401. También los aceros inoxidables dúplex ferríticos austeníticos TRIP/TWIP, tales como 1.4362 y 1.4462, son ventajosos para el método de la presente invención.
El acero inoxidable austenítico TRIP/TWIP 1.4301 contiene en% en peso: menos del 0,07% de carbono, menos del 2% de silicio, menos del 2% de manganeso, 17,50 - 19,50% de cromo, 8,0 - 10,5% de níquel, menos del 0,11% de nitrógeno, siendo el resto hierro e impurezas evitables presentes en los aceros inoxidables. El acero inoxidable austenítico TRIP/TWIP 1.4318 contiene en% en peso: menos del 0,03% de carbono, menos del 1% de silicio, menos del 2% de manganeso, 16,50 - 18,50% de cromo, 6,0 - 8,0% de níquel, 0,1 - 0,2% de nitrógeno, siendo el resto hierro e impurezas evitables presentes en los aceros inoxidables. El acero inoxidable austenítico TRIP/TWIP 1.4401 contiene en% en peso: menos del 0,07% de carbono, menos del 1% de silicio, menos del 2% de manganeso, 16,50 - 18,50% de cromo, 10,0 - 13,0% de níquel, 2,0 - 2,5% de molibdeno, menos del 0,11% de nitrógeno, siendo el resto hierro e impurezas evitables presentes en los aceros inoxidables.
El acero inoxidable dúplex ferrítico austenítico TRIP/TWIP 1.4362 contiene en% peso: menos del 0,03% de carbono, menos del 1% de silicio, menos del 2% de manganeso, 22,0 - 24,0% de cromo, 4,5 - 6,5% de níquel, 0,1 - 0,6% de molibdeno, 0,1 - 0,6% de cobre, 0,05 - 0,2% de nitrógeno, siendo el resto hierro e impurezas evitables presentes en los aceros inoxidables. El acero inoxidable dúplex ferrítico austenítico TRIP/TWIP 1.4462 contiene en% en peso: menos del 0,03% de carbono, menos del 1% de silicio, menos del 2% de manganeso, 22,0 - 24,0% de cromo, 4,5 -6,5% de níquel, 2,5 - 3,5% de molibdeno, 0,10 - 0,22% de nitrógeno, siendo el resto hierro e impurezas evitables presentes en los aceros inoxidables.
Con el uso de materiales inoxidables austeníticos, no es necesario un revestimiento adicional de superficie. En el caso de que el material se use para un componente de vehículos, es suficiente la pintura cataforética estándar de la carrocería. Es decir, especialmente para las piezas de corrosión húmeda, un beneficio en términos de costos, complejidad de la producción, y una ventaja integral como protección contra la corrosión.
Con un acero inoxidable TWIP o TRIP/TWIP además es posible evitar un proceso de galvanizado posterior después del proceso de laminado en frío flexible o del proceso de laminado en frío excéntrico. Haciendo referencia a las propiedades bien conocidas de los aceros inoxidables, el material laminado en frío final tiene propiedades incrementadas en cuanto a su resistencia al calor y al descascarillado. Por tanto, los materiales laminados en frío de la invención se pueden usar en soluciones de alta temperatura.
Una ventaja de los aceros totalmente austeníticos TWIP son las propiedades no magnéticas en condiciones como el conformado o la soldadura. Por lo tanto, los aceros totalmente austeníticos TWIP son adecuados para la aplicación como formatos producidos por laminación flexible en componentes de vehículos eléctricos de batería.
La presente invención describe un método de fabricación para laminar diferentes áreas en una bobina o tira, donde • El ancho de producción es 650 < t < 1.600 mm
• El espesor inicial es 1,0 < t < 4,5 mm
• Se puede usar el recocido intermedio durante la deformación y el recocido después de la deformación para obtener propiedades homogéneas del material.
El componente a fabricar según la invención.
• Es un componente de automóvil, tal como un casquillo de bolsa de aire, un componente de carrocería del automóvil como una pieza de chasis, bastidor auxiliar, pilar, travesaño, canal, riel de chasis,
• Es un componente de un vehículo comercial con una hoja, tubo o perfil semiacabado,
• Es un componente de un vehículo ferroviario con una longitud continua de > 2.000 mm como una pared lateral, piso, techo,
• Es un tubo fabricado a partir de una tira o tira cortada,
• Es una pieza adicional de automóvil como una viga de impacto de puerta lateral relevante para impactos, • Es un componente con propiedades no magnéticas para vehículos eléctricos a batería,
• Es un componente conformado mediante laminación o hidroconformado para aplicaciones de transporte.
La presente invención se describe con más detalles haciendo referencia a los siguientes dibujos donde
La Figura 1 muestra una realización preferida de la presente invención mostrada de manera esquemática y vista como una proyección axonométrica.
La Figura 2 muestra otra realización preferida de la presente invención mostrada de manera esquemática y vista como una proyección axonométrica.
En la Figura 1, una pieza de material TWIP 1 que está laminada en frío flexible tanto sobre la superficie superior 2 como sobre la superficie inferior 3 en la dirección de laminación 4. La pieza de material 1 tiene una primera área 5 donde el material es grueso y el material es más dúctil y al mismo tiempo está endurecido. La pieza de material tiene además un área de transición 6 donde el espesor del material es variable de modo que el espesor disminuye desde la primera área 5 a la segunda área 7 donde el material tiene mayor resistencia, pero es menos dúctil.
En la Figura 2, una pieza de material TWIP 11 que está laminada en frío flexible solo en la superficie superior 12 en la dirección de laminación 13. Como en la realización de la Figura 1, la pieza de material 11 tiene una primera área 14 donde el material es grueso y el material es más dúctil y al mismo tiempo está endurecido. La pieza de material 11 tiene además un área de transición 15 donde el espesor del material es variable de modo que el espesor desciende desde la primera área 14 a la segunda área 16 donde el material tiene mayor resistencia, pero es menos dúctil. El método según la presente invención se probó con aceros austeníticos TWIP (T ransformación Inducida por Maclado) cuyas composiciones químicas en% en peso se encuentran en la siguiente Tabla 1.
Tabla 1
Figure imgf000005_0001
Las aleaciones A - C y E son aceros inoxidables austeníticos, mientras que la aleación D es un acero austenítico.
Las mediciones del límite elástico Rpo,2, resistencia a la tracción Rm y alargamiento Aso para cada aleación A - E se realizaron antes y después de la laminación en frío flexible donde las aleaciones se laminaron tanto sobre la superficie superior como sobre la superficie inferior. Los resultados de las mediciones así como el espesor inicial y el espesor resultante se describen en la siguiente Tabla 2.
Tabla 2
Figure imgf000006_0001
Los resultados de la Tabla 2 muestran que el límite elástico Rpo,2 y la resistencia a la tracción Rm aumentan esencialmente durante el laminado flexible, mientras que el alargamiento Aso disminuye esencialmente durante el laminado flexible.
El método según la presente invención también se probó con los aceros estandarizados austeníticos o dúplex ferríticos austeníticos TRIP (Plasticidad Inducida por Transformación) o TRIP/TWIP, cuyas composiciones químicas en% en peso se encuentran en la siguiente Tabla 3.
Tabla 3
Figure imgf000006_0002
En la Tabla 3 los grados 1.4362 y 1.4462 son aceros inoxidables dúplex ferríticos austeníticos y los demás 1.4301, 1.4318 y 1.4401 son aceros inoxidables austeníticos.
Antes y después de la laminación flexible, se ensayan los valores mecánicos, el límite elástico Rpo,2, la resistencia a la tracción Rm y el alargamiento, para los grados de la Tabla 3, y los resultados con el espesor inicial antes de la laminación flexible y el espesor resultante después de la laminación flexible se describen en la siguiente Tabla 4.
Tabla 4
Figure imgf000007_0001
Los resultados de la Tabla 4 muestran que, además de los aceros inoxidables austeníticos TWIP, también los aceros inoxidables dúplex TRIP o TWIP/TRIP con un contenido de austenita superior al 40% en volumen, preferiblemente superior al 50% en volumen, tienen una alta idoneidad para áreas endurecidas en un proceso de laminación flexible. Para los aceros TWIP, TWIP/TRIP y TRIP según la invención se estudió el efecto del grado de conformado O. La Tabla 5 muestra los resultados para el acero inoxidable austenítico B con bajo contenido de níquel de la Tabla 1.
Tabla 5
Figure imgf000007_0002
La Tabla 6 muestra los resultados para el acero inoxidable austenítico 1.4318
Tabla 6
Figure imgf000007_0003
Figure imgf000008_0003
La Tabla 7 muestra los resultados del acero inoxidable dúplex ferrítico austenítico 1.4362.
Tabla 7
Figure imgf000008_0001
La Tabla 8 muestra los resultados para el acero inoxidable dúplex ferrítico austenítico 1.4462.
Tabla 8
Figure imgf000008_0002
La Tabla 9 muestra los resultados para el acero inoxidable austenítico 1.4301.
Tabla 9
Figure imgf000009_0001

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un método para el endurecimiento parcial de un acero austenítico mediante el uso durante la deformación en frío del efecto de endurecimiento mediante TWIP (Plasticidad Inducida por Maclado), TWIP/TRIP o TRIP (Plasticidad Inducida por Transformación), caracterizado por que la deformación en frío se lleva a cabo en un acero inoxidable mediante laminación en frío sobre al menos una superficie (2,3; 12) de un material (1,11) a deformar, estando el grado de conformado O en el intervalo de 5 < O < 60%, para lograr en el material (1,11) al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) con diferentes valores mecánicos en espesores, límite elástico Rp0,2 , resistencia a la tracción Rm y alargamiento, con una relación (r) entre la relación de las cargas últimas AF y la relación de los espesores At en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, donde las áreas (5,7; 14,16) están conectadas mecánicamente entre sí por un área de transición (6; 15) cuyo espesor varía desde el espesor (t1, t3) de la primera área (5,14) en la dirección de la deformación (4,13) al espesor (t2, t4) de la segunda área (7,16 ) en la dirección de la deformación (4,13).
2. El método según la reivindicación 1, caracterizado por que la laminación en frío se realiza mediante laminación en frío flexible.
3. El método según la reivindicación 1, caracterizado por que la laminación en frío se realiza mediante laminación en frío excéntrica.
4. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el grado de conformado (O) está en el intervalo de 10 < O < 40% y la relación (r) está en el intervalo de 1,15 < r < 1,75.
5. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material a deformar es un acero inoxidable dúplex austenítico.
6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por que el material a deformar es un acero inoxidable dúplex ferrítico austenítico que contiene más del 40% en volumen de austenita, preferiblemente más del 50% en volumen de austenita.
7. El uso de un producto laminado en frío fabricado según la reivindicación 1, que tiene en las al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) diferentes valores mecánicos deformados con un grado de conformado (O) en el intervalo de 5 < O < 60% y con la relación (r) entre la relación de las cargas últimas AF y la relación de los espesores At en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, como un componente de automóvil, un casquillo de bolsa de aire, un componente de carrocería de automóvil como una pieza de chasis, bastidor auxiliar, pilar, travesaño, canal, riel de chasis.
8. El uso de un producto laminado en frío fabricado según la reivindicación 1, que tiene en las al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) diferentes valores mecánicos deformados con un grado de conformado (O) en el intervalo de 5 < O < 60% y con la relación (r) entre la relación de las cargas últimas AF y la relación de los espesores At en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, como un componente de vehículo comercial con una hoja, tubo o perfil semiacabado, un componente de vehículo ferroviario con una longitud de > 2.000 mm como una pared lateral, suelo, techo.
9. El uso de un producto laminado en frío fabricado según la reivindicación 1 que tiene, en al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) diferentes valores mecánicos deformados con un grado de conformado (O) en el intervalo de 5 < O < 60% y con la relación (r) entre la relación de las cargas últimas AF y la relación de los espesores At en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, como un tubo fabricado a partir de una tira o tira cortada.
10. El uso de un producto laminado en frío fabricado según la reivindicación 1, que tiene en las al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) diferentes valores mecánicos deformados con un grado de conformado (O) en el intervalo de 5 < O < 60% y con la relación (r) entre la relación de las cargas últimas AF y la relación de los espesores At en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, como una pieza adicional de automóvil como una viga de impacto de puerta lateral relevante para impactos.
11. El uso de un producto laminado en frío fabricado según la reivindicación 1, que tiene en las al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) diferentes valores mecánicos deformados con grado de conformado (O) en el intervalo de 5 < O < 60% y con la relación (r) entre la relación de las cargas últimas AF y la relación de los espesores At en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, como un componente con propiedades no magnéticas para vehículos eléctricos de batería.
12. El uso de un producto laminado en frío fabricado según la reivindicación 1, que tiene en las al menos dos áreas consecutivas (5,7; 14,16) diferentes valores mecánicos deformados con un grado de conformado (O) en el intervalo de 5 < O < 60% y con la relación (r) entre la relación de las cargas últimas AF y la relación de los espesores At en el intervalo de 1,0 < r < 2,0, como un componente conformado por laminación o hidroconformado para aplicaciones de transporte.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4110682A4 (en) * 2020-02-24 2024-04-03 Multimatic Inc MULTI-THICK WELDED VEHICLE RAIL
CN113578964A (zh) * 2021-06-21 2021-11-02 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种300系列宽幅不锈钢硬态产品的轧制方法
CN115608775B (zh) * 2022-12-16 2023-03-17 江苏甬金金属科技有限公司 一种往复式高强度钛合金钢板冷轧装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19727759C2 (de) * 1997-07-01 2000-05-18 Max Planck Inst Eisenforschung Verwendung eines Leichtbaustahls
DE50009532D1 (de) 1999-08-06 2005-03-24 Muhr & Bender Kg Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
DE10041280C2 (de) * 2000-08-22 2003-03-06 Muhr & Bender Kg Verfahren und Vorrichtung zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
DE10259230B4 (de) * 2002-12-17 2005-04-14 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren zum Herstellen eines Stahlprodukts
JP4331975B2 (ja) * 2003-05-15 2009-09-16 新日本製鐵株式会社 固体高分子型燃料電池セパレータ用ステンレス鋼板の製造方法及び成形方法
EP1715073B1 (en) * 2004-01-29 2014-10-22 JFE Steel Corporation Austenitic-ferritic stainless steel
DE102004037206A1 (de) 2004-07-30 2006-03-23 Muhr Und Bender Kg Fahrzeugkarosserie
EP2171102B1 (en) 2007-07-19 2017-09-13 Muhr und Bender KG A strip of steel having a variable thickness in length direction
ES2705203T3 (es) * 2008-01-30 2019-03-22 Tata Steel Ijmuiden Bv Método para producir un acero TWIP laminado en caliente y un producto de acero TWIP producido de ese modo
EP2090668A1 (en) * 2008-01-30 2009-08-19 Corus Staal BV Method of producing a high strength steel and high strength steel produced thereby
EP2350332B1 (en) * 2008-11-05 2014-05-21 Honda Motor Co., Ltd. High-strength steel sheet and the method for production therefor
FI126574B (fi) * 2011-09-07 2017-02-28 Outokumpu Oy Dupleksinen ruostumaton teräs
DE102013101276A1 (de) * 2013-02-08 2014-08-14 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugstabilisators
DE102013010025A1 (de) 2013-06-17 2014-12-18 Muhr Und Bender Kg Verfahren zum Herstellen eines Erzeugnisses aus flexibel gewalztem Bandmaterial
GB2518444A (en) * 2013-09-24 2015-03-25 Siemens Ag Rolling Method
KR101491319B1 (ko) * 2013-09-30 2015-02-06 현대자동차주식회사 자동차 필러용 아우터 패널과 그 제조 방법, 그리고 아우터 패널을 제조하기 위한 압연 장치
US10526680B2 (en) 2014-01-17 2020-01-07 Aperam Method for manufacturing a strip having a variable thickness and associated strip
FI125466B (en) * 2014-02-03 2015-10-15 Outokumpu Oy DUPLEX STAINLESS STEEL
ES2749234T3 (es) 2014-03-28 2020-03-19 Outokumpu Oy Acero inoxidable austenítico con alto contenido en manganeso
JP6484716B2 (ja) * 2014-12-26 2019-03-13 ポスコPosco リーン二相系ステンレス鋼及びその製造方法
EP3117922B1 (en) * 2015-07-16 2018-03-21 Outokumpu Oyj Method for manufacturing a component of austenitic twip or trip/twip steel
DE102015112889A1 (de) * 2015-08-05 2017-02-09 Salzgitter Flachstahl Gmbh Hochfester manganhaltiger Stahl, Verwendung des Stahls für flexibel gewalzte Stahlflachprodukte und Herstellverfahren nebst Stahlflachprodukt hierzu
KR102583353B1 (ko) * 2015-12-30 2023-09-26 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비 오스테나이트계 스테인리스 강 튜브의 제조 방법
WO2017213781A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-14 Exxonmobil Research And Engineering Company High strength cryogenic high manganese steels and methods of making the same
JP6358406B2 (ja) * 2016-08-05 2018-07-18 新日鐵住金株式会社 鋼板及びめっき鋼板
DE102016117508B4 (de) * 2016-09-16 2019-10-10 Salzgitter Flachstahl Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachprodukts aus einem mittelmanganhaltigen Stahl und ein derartiges Stahlflachprodukt

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