ES2943852T3 - Método para producir un producto de acero recubierto conformado en caliente - Google Patents
Método para producir un producto de acero recubierto conformado en caliente Download PDFInfo
- Publication number
- ES2943852T3 ES2943852T3 ES18714700T ES18714700T ES2943852T3 ES 2943852 T3 ES2943852 T3 ES 2943852T3 ES 18714700 T ES18714700 T ES 18714700T ES 18714700 T ES18714700 T ES 18714700T ES 2943852 T3 ES2943852 T3 ES 2943852T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- hot
- layer
- aluminum alloy
- weight
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 97
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 99
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 81
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 57
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 41
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 40
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 37
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 36
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Si] Chemical compound [AlH3].[Si] KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 aluminum-iron-silicon Chemical compound 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N alumane;iron Chemical compound [AlH3].[Fe] KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/261—After-treatment in a gas atmosphere, e.g. inert or reducing atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
- C23C2/29—Cooling or quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
La invención se refiere a un fleje de acero revestido con aleación de Al-Si para conformado por prensado en caliente ya un método para producir el fleje de acero revestido con aleación de Al-Si en un proceso de revestimiento continuo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método para producir un producto de acero recubierto conformado en caliente
La invención se refiere a una tira de acero recubierto con aleación de Al-Si para conformado por prensado en caliente y a un método para producir la tira de acero recubierto con aleación de Al-Si en un proceso de recubrimiento continuo.
A partir del documento EP0971044 es conocido el uso de tiras de acero recubierto de aluminio-silicio en la producción de artículos conformados a presión en caliente (conformado en caliente) o endurecidos a presión. En este proceso, una pieza tosca de forja, cortada de la tira de acero, se calienta a una temperatura a la que el acero se ha transformado en austenita (es decir, por encima de la temperatura Ac1), y es fácil darle la forma deseada. Después de presionar la tira austenítica en la forma deseada, se enfría a una velocidad de enfriamiento que permite que la austenita se transforme en martensita u otras estructuras de endurecimiento, lo que da como resultado un artículo conformado con alta resistencia. El documento EP2377965 divulga que se pueden conseguir resistencias iguales o superiores a 1000 MPa en una lámina de acero, tal como una lámina o 22MnB5. El recubrimiento de aluminio-silicio tiene como objetivo proteger la tira contra la oxidación y la descarburación durante su permanencia a alta temperatura y el posterior enfriamiento. La pieza acabada formada por prensado en caliente no requiere la eliminación del óxido de la superficie y la pieza se puede procesar más. El recubrimiento de aluminio-silicio utilizado actualmente en la práctica contiene aproximadamente un 10 % de silicio.
Una desventaja del recubrimiento de aluminio-silicio con un 10 % de silicio es que la adherencia de la pintura sobre la pieza final después de la conformación en caliente y el enfriamiento es inadecuado. Con frecuencia se observa un desprendimiento significativo de la pintura.
Es otro objetivo de la invención proporcionar una tira de acero recubierto de aluminio-silicio con una mejor adherencia de la pintura después del conformado en caliente.
Es otro objetivo de la invención proporcionar un método para producir dicha tira de acero recubierto de aluminio-silicio.
Es además un objetivo de la invención proporcionar el uso de la tira de acero antes mencionada en beneficio del proceso de conformado en caliente.
Es además un objetivo de la invención proporcionar el producto resultante del uso de la tira de acero de acuerdo con la invención.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un proceso para producir un producto de acero conformado en caliente, en el que el producto conformado en caliente comprende un sustrato de acero y una capa de recubrimiento de aleación de aluminio, comprendiendo la capa de recubrimiento de aleación de aluminio una capa superficial y una capa de difusión entre la capa superficial y el sustrato de acero, y en el que la capa superficial contiene entre 0 y 10 % del área de la fase t, y donde la fase t, si está presente, está dispersa en la capa superficial, y en el que el proceso al menos comprende las siguientes etapas de:
- proporcionar una tira o lámina de acero provista de una capa de recubrimiento de aleación de aluminio sumergiendo el sustrato de acero en un baño de aleación de aluminio fundido que comprende al menos 0.4 % en peso de Si y como máximo 4.0 % en peso de Si;
- cortar la tira o lámina de acero recubierto para obtener una pieza tosca de forja;
- conformado en caliente de la pieza tosca de forja en un producto por medio del proceso de conformado en caliente directo o proceso de conformado en caliente indirecto en el que el proceso de conformado en caliente implica calentar la pieza tosca de forja, o el producto de acero conformado en caliente en el caso del proceso de conformado en caliente indirecto, a una temperatura por encima de la temperatura Ac1, preferiblemente por encima de la temperatura Ac3 del acero;
- enfriar el producto para formar la microestructura final deseada para obtener el producto de acero conformado en caliente.
La tira de acero recubierto de acuerdo con la invención proporciona una buena protección contra la oxidación durante el conformado en caliente, por un lado, y proporciona una excelente adherencia de la pintura de la pieza acabada, por el otro. Es importante que si hay una fase t presente en la capa superficial que está presente en forma de islas incrustadas, es decir, una dispersión, y no como una capa continua. Una dispersión se define como un material que comprende más de una fase en la que al menos una de las fases (la fase dispersa) consta de dominios de fase finamente divididos incrustados en la fase de matriz.
La mejora de la adherencia de la pintura es el resultado de la ausencia o la presencia limitada de la fase t que los inventores encontraron responsable de la mala adherencia de los recubrimientos conocidos. Dentro del contexto de esta invención, se considera que una fase es una fase t si la composición está en el siguiente intervalo de fase de FexSiyAlz con un intervalo de composición de 50-70 % en peso de Fe, 5-15 % en peso de Si y 20-35 % en peso de Al. La fase t se forma cuando se excede la solubilidad del silicio como resultado de la difusión de hierro en la capa de aluminio. Como resultado del enriquecimiento con hierro, se supera la solubilidad del silicio y se forma la fase t, como Fe2SiAl2. Esta ocurrencia impone restricciones a la duración del recocido y la altura de la temperatura de recocido
durante el proceso de conformado en caliente. Por lo tanto, la formación de la fase t puede evitarse o restringirse fácilmente, principalmente mediante el control del contenido de silicio en la capa de aleación de aluminio en la tira o lámina de acero y, en segundo lugar, mediante la temperatura y el tiempo de recocido. La ventaja añadida de esto es que también se puede reducir la duración de las piezas toscas de forja en el horno, lo que puede permitir hornos más cortos, lo que es una ventaja económica. La combinación de temperatura y tiempo de recocido para una capa de recubrimiento determinada se determina fácilmente mediante una experimentación sencilla seguida de una observación microestructural de rutina (véanse los ejemplos a continuación). Cabe señalar que el porcentaje de fase t se expresa en % de área, porque la fracción se mide en una sección transversal de la capa de recubrimiento.
Existen dos variantes de conformado en caliente: estampado en caliente directo e indirecto. El proceso directo comienza con una pieza tosca de forja recubierta que se calienta y conforma, mientras que el proceso indirecto utiliza un componente preformado de una pieza tosca de forja recubierta que posteriormente se calienta y se enfría para obtener las propiedades y la microestructura deseadas después del enfriamiento. Desde una perspectiva de productividad, es preferible el proceso directo. En el contexto de esta invención, tanto el estampado en caliente directo como el indirecto se consideran parte de la invención, en el que la característica 'conformado en caliente de la pieza tosca de forja en un producto' puede ser conformado en caliente directo o indirecto. En el proceso de conformado en caliente indirecto, el orden es transformar la pieza tosca de forja en el producto conformado - calentar el producto conformado en un horno a una temperatura lo suficientemente alta para que el acero se transforme en austenita -enfriar el producto conformado para obtener la microestructura final deseada del producto, mientras que en el proceso de conformado en caliente directo el orden es calentar la pieza tosca de forja en un horno a una temperatura suficientemente alta para que el acero se transforme en austenita calentando - conformando en caliente la pieza tosca de forja en un troquel para obtener un producto conformado en caliente - enfriamiento del producto conformado en caliente para obtener la microestructura final deseada del producto.
En una realización de la invención, la capa superficial está libre de fase t. Debido a la influencia de la presencia de la fase t en la adhesión de la pintura, es preferible que no haya fase t en la capa superficial, o al menos ninguna fase t en la capa superficial más externa. Aunque el significado de la capa superficial más externa debería ser perfectamente claro, superfluamente se explica en la Figura 1B.
Los inventores descubrieron que esto se puede obtener proporcionando una capa de recubrimiento de aleación de aluminio sobre un sustrato de acero que comprende al menos 0.4 % en peso de silicio. Preferiblemente, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio comprende al menos 0.6 y/o como máximo 4.0 % en peso de silicio.
Se encontró que la contigüidad de la fase t después de la conformación en caliente en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio de acuerdo con la invención es preferiblemente como máximo 0.4. Esto significa que la fase t, si está presente, no es una capa cerrada, sino una dispersión. Como la cantidad de fase t es como máximo el 10 %, la combinación de contigüidad y cantidad revela una presencia dispersa de fase t si la fase t está presente. Se observa que es preferible que no esté presente la fase t, y este parece ser el caso de las tiras de acero recubiertas con aleación de aluminio formadas en caliente con un contenido de silicio en la aleación de aluminio inferior al 2.5 %.
La contigüidad (C) es una propiedad utilizada para caracterizar la microestructura de los materiales. Cuantifica la naturaleza conectada de las fases en un compuesto y se puede definir como la fracción de la superficie interna de una fase a compartida con otras partículas de fase a en una estructura bifásica a-p. La contigüidad de una fase varía entre 0 y 1 a medida que la distribución de una fase en la otra cambia de una estructura completamente dispersa (sin contactos a-a) a una estructura completamente aglomerada (solo contactos a-a). Las áreas interfaciales se pueden obtener usando un método simple de contar intersecciones con límites de fase en un plano pulido de la microestructura y la contigüidad se puede dar mediante las siguientes ecuaciones: donde Ca y Cp son la contigüidad de las fases a y p, Nl°° y Nlpp son el número de intersecciones de las interfaces a/a y p/p, respectivamente, con una línea aleatoria de longitud unitaria, y Nl°p es el número de a/p
interactúa con una línea aleatoria de longitud unitaria. Con una contigüidad Ca de 0. no hay granos a en contacto con otros granos a. Con una contigüidad Ca de 1. todos los granos a tocan otros granos a, lo que significa que solo hay un gran bulto de granos a incrustados en la fase p.
Preferiblemente, la contigüidad de la fase t en la capa superficial, si está presente, es menor que Ct < 0.4.
La capa de aleación de aluminio provista en la tira o lámina de acero se compone de aleaciones de aluminio, silicio y hierro y sus intermetálicos, lo que significa que la capa de aleación consiste sustancialmente en aleaciones de aluminio, silicio y hierro y sus intermetálicos, pero que puede haber otros componentes previstos como hierro y constituyentes no deseados como impurezas inevitables presentes en la capa de aleación. Estos constituyentes no deseados son cantidades insignificantes de impurezas inevitables, pero también elementos como manganeso y cromo que son el resultado de la disolución de estos elementos de la tira o lámina de acero que pasa a través de la masa fundida en la instalación de recubrimiento por inmersión en caliente. Este proceso de disolución es inevitable y la presencia de estos elementos disueltos es inevitable. Quedará claro que estos elementos también terminan en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio depositada sobre la tira o lámina de acero.
Se observa que se sabe que algunos elementos se agregan a la masa fundida por razones específicas: Ti, B, Sr, Ce, La y Ca son elementos utilizados para controlar el tamaño de grano o modificar el eutéctico de aluminio-silicio. Se pueden agregar Mg y Zn al baño para mejorar la resistencia a la corrosión del producto final conformado en caliente. Como resultado, estos elementos también pueden terminar en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio. Preferiblemente, el contenido de Zn y/o el contenido de Mg en el baño de aleación de aluminio fundido está por debajo del 1.0 % en peso para evitar la escoria superior. Es probable que elementos como Mn, Cr, Ni y Fe también estén presentes en el baño de aleación de aluminio fundido como resultado de la disolución de estos elementos de la tira de acero que pasa a través del baño y, por lo tanto, pueden terminar en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio. Un nivel de saturación de hierro en el baño de aleación de aluminio fundido está típicamente entre 2 y 3 % en peso. Así, en el método de acuerdo con la invención, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio contiene típicamente elementos disueltos del sustrato de acero, como manganeso, cromo y hierro, hasta el nivel de saturación de estos elementos en el baño de aleación de aluminio fundido.
Se observa que la tira o lámina de acero puede ser una tira o lámina de acero laminada en caliente de espesor y composición adecuados para conformado en caliente o una tira o lámina de acero laminada en frío de espesor y composición adecuados para conformado en caliente. La tira o lámina de acero laminado en frío puede tener una microestructura completamente dura, una microestructura recuperada o una microestructura recristalizada antes del recubrimiento por inmersión en caliente.
Los inventores descubrieron que este método de conformado en caliente se puede utilizar con cualquier grado de acero que dé como resultado propiedades mejoradas después del enfriamiento del producto conformado en caliente. Ejemplos de estos son los aceros que dan como resultado una microestructura martensítica después de enfriarse desde el intervalo austenítico a una velocidad de enfriamiento que excede la velocidad de enfriamiento crítica. Sin embargo, la microestructura después del enfriamiento también puede comprender mezclas de martensita y bainita, mezclas de martensita, austenita retenida y bainita, mezclas de ferrita y martensita, mezclas de martensita, ferrita y bainita, mezclas de martensita, austenita retenida, ferrita y bainita, o incluso ferrita y perlita muy fina.
En una realización de la invención, la tira de acero tiene una composición que comprende (en % en peso)
siendo el resto hierro e impurezas inevitables. Estos aceros permiten muy buenas propiedades mecánicas después de un proceso de conformado en caliente, mientras que durante el conformado en caliente por encima de Ac1 o Ac3 son muy conformables. Preferiblemente, el contenido de nitrógeno es como máximo 0.010 %. Se observa que uno o más de los elementos opcionales también pueden estar ausentes es decir, la cantidad del elemento es 0 % en peso o el elemento está presente como una impureza inevitable.
En una realización preferible, el contenido de carbono de la tira de acero es al menos 0.10 y/o como máximo 0.25 %. En una realización preferible, el contenido de manganeso es al menos 1.0 y/o como máximo 2.4 %. Preferiblemente, el contenido de silicio es como máximo 0.4 % en peso. Preferiblemente, el contenido de cromo es como máximo 1.0 % en peso. Preferiblemente, el contenido de aluminio es como máximo 1.5 % en peso. Preferiblemente, el contenido de fósforo es como máximo 0.02 % en peso. Preferiblemente, el contenido de azufre es como máximo 0.005 % en peso. Preferiblemente, el contenido de boro es como máximo de 50 ppm. Preferiblemente, el contenido de molibdeno es como máximo 0.5 % en peso. Preferiblemente, el contenido de niobio es como máximo 0.3 % en peso. Preferiblemente, el contenido de vanadio es como máximo 0.5 % en peso. Preferiblemente, el níquel, el cobre y el calcio están por debajo del 0.05 % en peso cada uno. Preferiblemente, el tungsteno es como máximo 0.02 % en peso. Estos intervalos preferibles se pueden usar en combinación con la composición de tiras de acero como se divulgó anteriormente individualmente o en combinación.
En una realización preferida, la tira de acero tiene una composición que comprende (en % en peso)
el resto es hierro e impurezas inevitables. Preferiblemente, el contenido de nitrógeno es como máximo 0.010 %. Los grados de acero típicos adecuados para el conformado en caliente se presentan en la tabla A.
T l A - r r í i r nf rm n li n
En una realización de la invención, la capa superficial está libre de fase t. Los inventores descubrieron que cuando la capa superficial está libre de fase t, la adherencia de la pintura al producto es mejor que la del producto conocido provisto del conocido recubrimiento de aluminio-silicio que contiene aproximadamente un 10 % de silicio. Debe tenerse en cuenta que las variaciones locales en la composición pueden dar lugar a la aparición ocasional de la fase t en la capa superficial, y que esto no conduce inmediatamente a una fuerte disminución de la adherencia de la pintura, pero sin duda es importante tener en cuenta que el caso ideal es que no haya fase t en la capa superficial.
En una realización de la invención, la capa superficial más externa está libre de fase t. Los inventores encontraron que es importante que la capa superficial esté libre de fase t para obtener una buena adherencia de la pintura al producto. Debe tenerse en cuenta que las variaciones locales en la composición pueden dar lugar a la aparición ocasional de la fase t en la capa superficial más externa, y que esto no conduce de inmediato a una fuerte disminución de la adherencia de la pintura, pero sin duda es importante tener en cuenta que el caso ideal es que no haya fase t en la superficie.
En una realización de la invención, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio comprende de 0.6 a 4.0 % en peso de silicio, siendo el resto aluminio y elementos inevitables e impurezas consistentes con el proceso de recubrimiento por inmersión en caliente. Al limitar el contenido de silicio a estos valores, se puede lograr la aparición de la fase t en la capa superficial y/o en la capa superficial más externa. La combinación del contenido de silicio en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio recubierta por inmersión en caliente, la temperatura de recocido y el tiempo para esta capa de aleación se determina fácilmente mediante una simple experimentación seguida de una observación microestructural de rutina (véanse los ejemplos a continuación).
En una realización preferida de la invención, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio contiene de 0.6 a 1.4 % en peso de silicio. No se producirá una fase t después del conformado en caliente en estas capas. Esta realización es particularmente adecuada para capas de recubrimiento gruesas, normalmente de más de 20 pm.
En una realización preferida de la invención, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio contiene al menos 1.6 % a 4.0 % en peso de silicio, preferiblemente al menos 1.8 % en peso de Si. Preferiblemente, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio contiene como máximo aproximadamente 2.9 % en peso de Si, más preferiblemente como máximo 2.7, y un máximo aún más preferible es 2.5 %. Con el mayor contenido de silicio, el riesgo de formación de alguna fase t en la capa superficial o en la capa superficial más externa después de la formación en caliente aumenta algo, pero al controlar la temperatura y el tiempo de recocido esto se puede prevenir o mitigar fácilmente. Con un contenido de silicio en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio entre 1.6 y 2.9 % en peso o cualquiera de los
intervalos preferibles citados anteriormente, se obtiene una ventana de procesamiento robusta. Esta realización es particularmente adecuada para capas de recubrimiento más delgadas, normalmente de 20 |jm o más delgadas.
En una realización de la invención, la tira o lámina de acero recubierta por inmersión en caliente se somete después del recubrimiento a un tratamiento de difusión previa, es decir, una etapa de recocido de difusión previa. Esto acorta la etapa de conformado en caliente en el sentido de que la difusión de hierro en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio ya se ha producido y que la capa de recubrimiento de aleación de aluminio se ha convertido en una capa de recubrimiento de Al-Fe-Si totalmente aleado que consiste esencialmente en aluminuros de hierro con silicio en solución sólida junto con una capa superior de intermetálicos de hierro-aluminio. También puede mejorar la consistencia del producto porque el tratamiento de difusión previa se puede realizar en un entorno más controlado, por ejemplo, en una línea de recocido continúa separada, o en línea en una sección de recocido inmediatamente después de la etapa de recubrimiento por inmersión en caliente, o en una etapa de calentamiento separada conectada al horno de calentamiento antes del proceso de estampado en caliente. Esto permite el uso de un horno de inducción en lugar de un horno de radiación para el recocido de las piezas toscas de forja antes del conformado en caliente porque el recocido por difusión del recubrimiento de acuerdo con la invención es muy rápido. Si el recubrimiento no se difunde previamente, entonces la capa externa del recubrimiento todavía tiene la composición del baño de aluminio fundido, y el uso de calentamiento por inducción podría hacer que la capa externa se derrita e interactúe con el campo de difusión, lo que podría provocar un cambio del recubrimiento o una superficie ondulada.
Además, la reflectividad de la tira de acero recubierta de aluminio-hierro-silicio completamente aleado previamente difundido es mucho más baja, que es la razón del calentamiento más rápido de las piezas toscas de forja si se usa un horno de radiación y, por lo tanto, potencialmente menos hornos de recalentamiento o más pequeños y menos daño del producto y contaminación del equipo debido a la acumulación de rollos. La fase de Fe2Al5 en la superficie es de color más oscuro, y esto provoca la menor reflectividad y la mayor absorción de calor en un horno de radiación.
Además, se pueden usar otros medios de calentamiento, como el calentamiento por inducción y los medios de calentamiento por infrarrojos, para un calentamiento muy rápido. Estos medios de calentamiento se pueden usar en una situación independiente o como una etapa de calentamiento rápido antes de un horno de radiación corta.
En una realización en la que la tira o lámina recubierta con la capa de recubrimiento de aleación de aluminio se somete a una etapa de recocido previo a la difusión:
• como una tira en una línea de recubrimiento por inmersión en caliente por recocido continuo inmediatamente después del recubrimiento por inmersión en caliente;
• como una tira en una línea de recocido continuo después de que la tira se enfriara a temperatura ambiente; • como una tira, lámina o pieza tosca de forja en un horno de inducción opcionalmente en combinación con un horno de calentamiento por radiación y/o convección.
En una realización de la invención, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio sobre la tira o lámina de acero recubierta después de la inmersión en caliente y el enfriamiento comprende al menos tres capas distintas, como se observa desde el sustrato de acero hacia el exterior:
- capa intermetálica 1, compuesta por fase de Fe2Al5 con Si en solución sólida;
- capa intermetálica 2, compuesta por fase de FeAh con Si en solución sólida;
- capa exterior, aleación de aluminio solidificado con la composición del baño de aleación de aluminio fundido, es decir, incluyendo la inevitable presencia de impurezas y elementos disueltos de las tiras anteriores.
Aunque idealmente las capas intermetálicas constan solo de los compuestos mencionados, es posible que pueda haber cantidades insignificantes de otros componentes presentes así como impurezas inevitables o compuestos intermedios. La fase t dispersada con contenidos más altos de silicio sería uno de esos compuestos inevitables. Sin embargo, se ha encontrado que estas cantidades insignificantes no tienen efectos adversos sobre las propiedades del sustrato de acero recubierto.
El método preferido para producir la tira de acero recubierto es sumergir una tira laminada en frío adecuadamente preparada en un baño de aleación de aluminio fundido que contenga al menos 0.4 % de Si, y preferiblemente al menos 0.6 y/o como máximo 4.0 % de silicio mantenido a una temperatura entre su temperatura de fusión y 750 °C, preferiblemente al menos 660 °C y/o preferiblemente como máximo 700 °C. El tiempo de residencia de la tira en la masa fundida es preferiblemente de al menos 2 segundos y preferiblemente de 10 segundos como máximo. Existe una relación directa entre el tiempo de residencia, la longitud de la trayectoria del líquido y la velocidad de la línea. La longitud de la trayectoria del líquido suele ser de unos 6 m, lo que corresponde a velocidades de línea de 180 - 36 m/min para tiempos de residencia de entre 2 y 10 s. La temperatura de entrada de la tira en el baño está entre 550 y 750 °C, preferiblemente al menos 630 °C, y más preferiblemente al menos 660 °C y/o preferiblemente como máximo 700 °C. Preferiblemente, la temperatura de la tira es aproximadamente la misma que la del fundido para evitar el calentamiento o enfriamiento del baño.
En una realización de la invención, el espesor de la capa de aleación antes del calentamiento y la conformación en caliente (es decir, la capa "como la recubierta") está entre 10 y 40 jm . Por lo tanto, el proceso da como resultado un
espesor de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio antes del calentamiento y la conformación en caliente, y antes del recocido de difusión previa opcional, de entre 10 y 40 pm.
En una realización de la invención, el espesor de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio antes del calentamiento y la conformación en caliente, y antes del recocido opcional por difusión previa, es de al menos 12 pm y/o como máximo 30 pm.
En una realización de la invención, el espesor de la capa de aleación antes del calentamiento y la conformación en caliente, y antes del recocido de difusión previa opcional, es de al menos 13 pm y/o como máximo 25 pm, preferiblemente como máximo 20 pm.
De acuerdo con un segundo aspecto, la invención también se materializa en un producto de acero conformado en caliente, producido de acuerdo con el método de acuerdo con la invención, tal como, pero sin limitarse a, un producto de acero conformado en caliente, comprendiendo dicho producto conformado en caliente un sustrato de acero y una capa de recubrimiento de aleación de aluminio, comprendiendo la capa de recubrimiento de aleación de aluminio una capa superficial y una capa de difusión entre la capa superficial y el sustrato, y en el que la capa superficial contiene entre 0 y 10 % del área de fase t, y en el que la fase t está dispersa en la capa superficial.
La invención también se materializa en un producto conformado en caliente como se describió anteriormente, en el que:
1. la capa de recubrimiento de aleación de aluminio comprende al menos 0.4 % en peso de silicio, y/o en el que 2. la capa superficial de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio está libre de fase t y/o en el que
3. la capa superficial más externa de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio está libre de fase t.
Entonces cualquiera de estas tres condiciones puede cumplirse, o cualquier combinación de dos condiciones, o todas ellas.
Preferiblemente, si hay una fase t presente en la capa superficial, la contigüidad de la fase t en la capa superficial, Ct, es < 0.4.
Los inventores descubrieron que esto se puede obtener proporcionando una capa de recubrimiento de aleación de aluminio sobre un sustrato de acero que comprende al menos 0.4 % en peso de silicio. Preferiblemente, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio comprende al menos 0.6 y/o como máximo 4.0 % en peso de silicio.
En una realización preferida de la invención, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio contiene de 0.6 a 1.4 % en peso de silicio. No se producirá una fase t después del conformado en caliente en estas capas. Esta realización es particularmente adecuada para capas de recubrimiento gruesas, normalmente de más de 20 pm.
En una realización preferida de la invención, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio contiene al menos 1.6 % a 4.0 % en peso de silicio, preferiblemente al menos 1.8 % en peso de Si. Preferiblemente, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio contiene como máximo aproximadamente 2.9 % en peso de Si, más preferiblemente como máximo 2.7, y un máximo aún más preferible es 2.5 %. Con un mayor contenido de silicio, el riesgo de formación de alguna fase t en la capa superficial o en la capa superficial más externa después del conformado en caliente aumenta algo, pero al controlar la temperatura y el tiempo de recocido durante el proceso de conformado en caliente, esto se puede prevenir o mitigar. Con un contenido de silicio en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio entre 1.6 y 2.9 % en peso o cualquiera de los intervalos preferibles citados anteriormente, se obtiene una ventana de procesamiento robusta. Esta realización es particularmente adecuada para capas de recubrimiento más delgadas, normalmente de 20 pm o más delgadas.
La invención se describirá ahora adicionalmente por medio de los siguientes ejemplos no limitativos.
En la Figura 1A se resume el proceso de acuerdo con la invención. La tira de acero se pasa a través de una sección de limpieza opcional para eliminar los restos no deseados de procesos anteriores, tales como incrustaciones, residuos de aceite, etc. La tira limpia pasa a través de la sección de recocido opcional, que en el caso de una tira laminada en caliente solo se puede utilizar para calentar la tira para permitir el recubrimiento por inmersión en caliente (el llamado ciclo de calor para recubrir) o, en el caso de una tira laminada en frío, puede usarse para un recocido de recuperación o recristalización. Después del recocido, la tira se lleva a la etapa de recubrimiento por inmersión en caliente, en la que se proporciona a la tira la capa de recubrimiento de aleación de aluminio de acuerdo con la invención. Los medios de control del espesor para controlar el espesor de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio se muestran dispuestos entre la etapa de recubrimiento por inmersión en caliente y la posterior etapa de recocido de difusión previa opcional. En la etapa de recocido de difusión previa opcional, la capa de recubrimiento de aleación de aluminio se transforma en una capa de aluminio-hierro-silicio totalmente aleado. Si no se ejecuta un tratamiento de recocido de difusión previa, entonces la condición de aleación de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio al enrollarse será prácticamente la misma que la capa de recubrimiento de aleación de aluminio inmediatamente después de haber pasado por los medios de control de espesor. La tira recubierta (ya sea opcionalmente difundida previamente o no) se procesa posteriormente (como laminado templado opcional o nivelación de tensión) antes de enrollarse. El enfriamiento de la tira recubierta después de los medios de control del espesor normalmente se lleva a cabo en dos
etapas, en las que el enfriamiento inmediatamente después de los medios de control del espesor está destinado a evitar cualquier adherencia o daño de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio a los rodillos giratorios, y generalmente se ejecuta con un enfriamiento por aire o niebla a una velocidad de enfriamiento de aproximadamente entre 10 y 30 °C/s y más adelante en la línea, la tira con la capa de recubrimiento de aleación de aluminio se enfría rápidamente, generalmente mediante enfriamiento rápido en agua. Se observa que el efecto del enfriamiento es principalmente térmico para evitar daños en la línea y la capa de recubrimiento de aleación de aluminio, y que el efecto del enfriamiento sobre las propiedades del sustrato de acero es insignificante. La tira o lámina producida de acuerdo con la Figura 1A (es decir, como la recubierta o difundida previamente) se puede usar luego en un proceso de conformado en caliente de acuerdo con la invención.
En la Figura 1B se muestra un primer plano de la estructura de la capa después del proceso de conformado en caliente con la capa superficial y la capa de difusión claramente identificadas. También es claramente visible la interfaz original entre el sustrato de acero y la capa de recubrimiento de aleación de aluminio "como la recubierta" (dü) y el aumento del espesor tras el recocido en el proceso de conformado en caliente (da). La capa de difusión ha crecido en el sustrato de acero y por lo tanto do < da. La estructura de capas de la capa superficial no se muestra porque depende de la temperatura de recocido, el tiempo de recocido y la composición de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio. La definición de capa superficial más externa se indica esquemáticamente.
Ejemplos
Los productos de acero recubiertos conformados en caliente se produjeron a partir de un sustrato de acero que tenía la composición que se indica en la Tabla 1.
Tabla 1 - Composición del sustrato de acero, equilibrio de Fe e impurezas inevitables. 1.5 mm, laminado en frío, estado totalmente duro.
Las capas de recubrimiento de aleación de aluminio se proporcionaron sobre el sustrato de acero sumergiendo el sustrato en un baño de aleación de aluminio fundido (también conocido como inmersión en caliente o recubrimiento por inmersión en caliente), y el contenido de silicio del baño y, por lo tanto, de las capas de recubrimiento de aleación de aluminio fue 1.1 y 9.6 % en peso respectivamente. La temperatura del baño fue de 700 °C, el tiempo de inmersión fue de 3 segundos y el espesor de las capas de recubrimiento de aleación de aluminio fue de 30 pm.
Después de aplicar el recubrimiento, las láminas de acero se calentaron durante 6 minutos en un horno de radiación a una temperatura de 925 °C. Al final del calentamiento, las piezas toscas de forja se transfirieron en menos de 10 segundos a una prensa y posteriormente se estamparon y templaron. Después del estampado en caliente, los aceros se cubrieron con una capa de recubrimiento de aleación de aluminio de 40-50 pm de espesor. El aumento del espesor de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio es causado por los procesos de difusión y aleación que tienen lugar en la capa superficial y por la formación de la capa de difusión entre la capa superficial y el sustrato de acero. Esta capa de difusión está formada por la difusión de aluminio en el sustrato de acero, enriqueciendo así el sustrato de acero con aluminio hasta un nivel en el que el sustrato de acero localmente ya no se transforma en austenita y permanece ferrítico durante el estampado en caliente y esta capa dúctil evita que cualquier grieta superficial alcance el sustrato de acero. El recubrimiento del acero recubierto con una capa de Si al 1.1 % (Muestra A) consta de tres capas mientras que en el recubrimiento del acero recubierto con una capa de Si al 9.6 % (Muestra B) se pueden distinguir cuatro capas, como se ilustra en la Figura 4. En la muestra B se puede identificar la presencia de una capa continua de fase t en la capa de recubrimiento de aleación de aluminio (indicada con 3 en la Figura 4) así como cantidades significativas de la misma fase en la superficie.
La espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDX o EDS) es una técnica analítica utilizada para el análisis elemental o la caracterización química de una muestra. Se basa en una interacción de alguna fuente de excitación de rayos X y una muestra. Sus capacidades de caracterización se deben en gran parte al principio fundamental de que cada elemento tiene una estructura atómica única que permite un conjunto único de picos en su espectro de emisión electromagnética [2] (que es el principio fundamental de la espectroscopia). Para estimular la emisión de rayos X característicos de una muestra o un haz de rayos X, se enfoca en la muestra que se está estudiando. En reposo, un átomo dentro de la muestra contiene electrones en estado fundamental (o no excitados) en niveles de energía discretos o capas de electrones unidas al núcleo. El haz incidente puede excitar un electrón en una capa interna, expulsándolo de la capa mientras crea un hueco de electrones donde estaba el electrón. Luego, un electrón de una capa externa de mayor energía llena el hueco, y la diferencia de energía entre la capa de mayor energía y la capa de menor energía puede liberarse en forma de rayos X. El número y la energía de los rayos X emitidos por una muestra se pueden medir con un espectrómetro de dispersión de energía. Como las energías de los rayos X son características de la diferencia de energía entre las dos capas y de la estructura atómica del elemento emisor, EDS permite medir la composición elemental de la muestra (https://en.wikipedia.org /wiki/Energy-dispersive X-ray_spectroscopy).
El análisis de rayos X por dispersión de energía (EDX o EDS) de las subcapas reveló la siguiente estructura para la muestra A:
- capa 1: capa de difusión
- capa 2: Fe Ah (46 - 52 % en peso, 44 - 50 % en peso de Al y < 3 % en peso de Si)
- capa 3: Fe2Ah (40 - 47 % en peso, 51 - 58 % en peso de Al y < 3 % en peso de Si).
En la estructura de cuatro capas de la muestra B, las fases identificadas fueron:
- capa 1: capa de difusión
- capa 2: Fe2Al5
- capa 3: fase t (Fe2SiAh)
- capa 4: Fe2Al5
Téngase en cuenta que estas estructuras de capas dependen del tiempo de recocido. Después de un recocido prolongado, la composición de la capa 2 de la muestra B probablemente se convertirá en FeAl.
Además ambas capas contienen bajas concentraciones de Cr y Mn. Barridos de línea de EPMA en secciones transversales del acero recubierto con Al-1.1 % en peso Si reveló Cr y Mn difundidos desde el sustrato hacia las capas. Las concentraciones encontradas en el recubrimiento son aproximadamente el 50 % de la concentración en el sustrato. En la Figura 7 se presenta un ejemplo para un tratamiento térmico de 6 minutos a 900 °C. Se observa que la capa intermetálica 1 puede ser muy delgada, incluso casi ausente para temperaturas de recocido cortas y/o bajas (véase la Figura 8).
En los paneles formados en caliente se aplicó una capa E mediante las siguientes etapas del proceso:
La adherencia de la capa E de cuatro láminas de las muestras A y B se probó sumergiendo los paneles en agua desionizada a 50 °C durante 10 días. Después de retirar los paneles del baño de agua caliente, se realizó un patrón de rayas cruzadas por lámina de acuerdo con la norma NEN-EN-ISO 2409 (junio de 2007). La adherencia de la pintura se probó en el área de corte transversal mediante una prueba de desprendimiento de cinta como se describe en la norma antes mencionada. Los resultados de las pruebas se clasificaron de acuerdo con la Tabla 1 de esta norma.
Las cuatro láminas de la muestra A exhiben una excelente adherencia de la pintura. Los bordes de los cortes están completamente intactos y ninguno de los cuadrados de la celosía se desprende (Figura 5). Por lo tanto, el rendimiento de adhesión se califica como 0. Las cuatro láminas de la muestra B muestran una mala adherencia de la pintura. La calificación varía entre 2 y 4, lo que significa que se han descascarado áreas transversales del 15 al 65 %.
Una prueba típica para determinar si un producto recubierto cumple con los requisitos del fabricante de automóviles es la prueba de rayado por debajo de la fluencia. En esta prueba se determina la pérdida de adherencia de la capa E debido al retroceso corrosivo en un rayado hecho deliberadamente. Estos resultados de prueba se consideran un indicador de corrosión cosmética en servicio. Las láminas recubiertas con E utilizadas para esta prueba se produjeron de acuerdo con la ruta descrita anteriormente. Se hicieron rayas en las láminas a través de la capa E y el recubrimiento metálico justo en el sustrato. Se hicieron dos tipos de rayas por panel, una con una herramienta Sikkens y otra con un cuchillo van Laar. Las láminas se probaron en un gabinete de corrosión utilizando la prueba de corrosión acelerada VDA233-102. El retroceso corrosivo de las líneas trazadas se evaluó después de 10 semanas de prueba. El ancho promedio de retroceso se determinó sobre una longitud de trazado de 70 mm. Como herramienta de medición se utilizaron plantillas rectangulares transparentes con una longitud de 70 mm y un ancho variable en etapas de 0.5 mm de 1 a 15 mm. El ancho de la plantilla con un área que coincidía mejor con el área deslaminada se tomó como ancho promedio de retroceso. Se rayaron y ensayaron cuatro láminas de la muestra A y de la B. Los resultados mostraron una mejora significativa de la resistencia al socavado de A en comparación con B. Se encontró un socavado medido en el intervalo de A de 3 y 4 mm, mientras que en B se encontraron valores entre 7 y 10.5 mm.
En otro ejemplo, se proporcionaron capas de recubrimiento de aluminio sobre el sustrato de acero completamente duro laminado en frío de 1.5 mm mediante inmersión en caliente, y el contenido de silicio del baño de recubrimiento fue del 1.9 % en peso y del 9.8 % en peso, respectivamente. La temperatura del baño de recubrimiento fue de 690 °C, el tiempo de inmersión fue de 5 segundos y el espesor de la capa resultante se ajustó de 15 a 25 pm, como se indica en la siguiente tabla.
Tabla 2 - Concentración del baño de Si, espesor de capa y condiciones del horno.
Tabla 3 - Grado de adherencia de la pintura
Después de la aplicación del recubrimiento, las láminas de acero se calentaron durante 3.5 a 6 minutos, de acuerdo con el espesor del recubrimiento y el nivel de Si, en un horno de radiación a una temperatura de 925 °C. Al final del calentamiento, las piezas toscas de forja se transfirieron en menos de 10 segundos a una prensa y posteriormente se estamparon y templaron. Después de estampar en caliente, se midió la capa de recubrimiento metálico y estaba entre 20 y 50 pm.
Después de estampar, el recubrimiento del acero recubierto con una capa de 1.9 % de Si está completamente libre de Fe2SiAl2 (fase t) mientras que la fracción de área de Fe2SiAl2 (fase t) en la capa superficial de los aceros recubiertos con 9.8 % de Si es >10 %. Además, la contigüidad de la fase t (Ct) en el recubrimiento de 1.9 % de Si es 0 y Ct de los recubrimientos de 9.8 % de Si es 1 que está muy por encima del valor preferido de 0.4 como máximo. Las imágenes de la sección transversal que ilustran las diferencias microestructurales de los recubrimientos se muestran en las Figuras 9a a c.
En los paneles conformados en caliente se aplicó una capa E siguiendo las mismos etapas del proceso y se probó de la misma manera que se explicó anteriormente. Las tres láminas de la serie 1 exhiben una muy buena adherencia de pintura. Los bordes de los cortes están en gran parte intactos y solo se observa una pequeña descamación (Figura 10a). Por lo tanto, el rendimiento de adhesión se clasifica como 1. Las láminas de la serie 2 muestran una mala adherencia de la pintura. La calificación varía entre 2 y 3, lo que significa que se han descascarado áreas transversales del 15 al 35 % (Figura 10b). Las láminas de la serie 3 muestran un desempeño similar y también se clasifican entre 2 y 3 (Figura 10c).
La invención se explica adicionalmente por medio de las siguientes figuras no limitativas.
En la Figura 1A se resume el proceso de acuerdo con la invención y se ha descrito en detalle anteriormente, así como en la Figura 1B en la que se describe la construcción y el desarrollo de la capa de recubrimiento.
La Figura 2 muestra el desarrollo de las diferentes capas de compuestos intermetálicos durante el tratamiento térmico de un sustrato de acero provisto de un recubrimiento de aleación de aluminio que comprende 1.6 % en peso de Si. La Figura A muestra una capa como la recubierta, con las capas que se forman inmediatamente después de la inmersión, y la capa superior con la composición del baño, B muestra el desarrollo durante el recalentamiento una vez que la muestra ha alcanzado los 700 °C y C es la situación después del recocido a 900 °C durante 5 minutos. En la muestra C, la zona de difusión ahora es claramente visible y la capa superior que tiene la composición del baño ha desaparecido por completo (EDS: voltaje de aceleración (EHT) 15 keV, distancia de trabajo (wd) 6.0. 6.2 y 5.9 mm).
La Figura 3 muestra el desarrollo de las diferentes capas de compuestos intermetálicos durante el tratamiento térmico de un sustrato de acero provisto de un recubrimiento de aleación de aluminio que comprende 3.0 % en peso de Si (EHT 15 keV, wd 6.6, 6.5, 6.2 mm respectivamente). La Figura A muestra una capa como la recubierta, con las capas que se forman inmediatamente después de la inmersión, y la capa superior con la composición del baño, B muestra el desarrollo durante el recalentamiento una vez que la muestra ha alcanzado los 850 °C y C es la situación después del recocido a 900 °C durante 7 minutos. En la muestra C, la zona de difusión ahora es claramente visible y la capa superior que tiene la composición del baño ha desaparecido por completo. También es visible un grado de fase t (Fe2SiAl2) que se encuentra disperso en la capa Fe2A¡5, y no forma una capa continua. Ct < 0.4.
La Figura 4 muestra el desarrollo de las diferentes capas de compuestos intermetálicos durante el tratamiento térmico de un sustrato de acero provisto de un recubrimiento de aleación de aluminio que comprende 1.1 % en peso de Si (muestra A) y 9.6 % en peso (muestra B) sobre un producto conformado en caliente que se calentó durante 6 minutos a 925 °C (EHT 15 keV, wd 7.3 y 6.1 mm). La capa de la fase t continua (Fe2SiAh) en la muestra B es claramente visible, así como su notable ausencia en la muestra A.
La Figura 5 muestra los resultados de las pruebas de adhesión de pintura de las muestras A y B que se han discutido aquí anteriormente. La Figura 6 muestra los valores promedio socavados de las muestras A y B.
La Figura 7 muestra el perfil de difusión de la muestra A después del recocido durante 6 minutos a 900 °C.
La Figura 8 (EHT 15 keV, wd 7.4 y 7.3 mm) muestra el surgimiento de la capa de FeAh para diferentes tiempos de tratamiento térmico de la muestra A. Después de 3.5 minutos a 925 °C la capa de FeAh comienza a aparecer, mientras que después de 6 minutos hay una capa de este compuesto presente. También es notable la capacidad de detención de grietas de la capa de difusión en la muestra de 6 minutos.
La Figura 9 muestra las secciones transversales de un espécimen conformado en caliente que tiene 1.9 % en peso de Si (Figura 9a) en la capa de recubrimiento de aluminio o 9.8 % en peso de Si (Figuras 9b y 9c). Las Figuras 10a a 10c muestran el rendimiento de adhesión de pintura de estas muestras.
Claims (14)
1. Un proceso para producir un producto de acero conformado en caliente que comprende un sustrato de acero y una capa de recubrimiento de aleación de aluminio, comprendiendo la capa de recubrimiento de aleación de aluminio una capa superficial y una capa de difusión entre la capa superficial y el sustrato de acero, y la capa superficial que contiene entre 0 y 10 % del área de la fase t, y en el que la fase t, si está presente, está dispersa en la capa superficial, y en el que el proceso comprende al menos las etapas subsiguientes de:
- proporcionar una tira o lámina de acero provista de una capa de recubrimiento de aleación de aluminio mediante la inmersión del sustrato de acero en un baño de aleación de aluminio fundido que comprende al menos 0.4 % en peso y como máximo 4.0 % en peso de Si;
- cortar la tira o lámina de acero recubierto para obtener una pieza tosca de forja;
- conformado en caliente de la pieza tosca de forja en un producto por medio de un proceso de conformado en caliente directo o indirecto en el que el proceso de conformado en caliente implica calentar la pieza tosca de forja, o el producto de acero conformado en caliente en el caso del proceso de conformado en caliente indirecto, a una temperatura por encima de la temperatura Ac1, preferiblemente por encima de la temperatura Ac3 del acero;
- enfriar el producto para formar la microestructura final deseada para obtener el producto de acero conformado en caliente.
2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el baño de aleación de aluminio fundido comprende del 0.6 al 4.0 % en peso de silicio.
3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el baño de aleación de aluminio fundido comprende del 0.6 al 1.4 % en peso de silicio.
4. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el baño de aleación de aluminio fundido comprende al menos del 1.6 % en peso al 4.0 % en peso de silicio, preferiblemente al menos del 1.8 % en peso al 4.0 % en peso.
5. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tira o lámina de acero recubierta con la capa de recubrimiento de aleación de aluminio se somete a una etapa de recocido por difusión previa antes de la etapa de conformado en caliente.
6. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tira o lámina recubierta con la capa de recubrimiento de aleación de aluminio se somete a una etapa de recocido de difusión previa:
• como una tira en una línea de recubrimiento por inmersión en caliente inmediatamente después del recubrimiento por inmersión en caliente,
• como una tira, lámina o pieza tosca de forja en un horno de inducción opcionalmente en combinación con un horno de calentamiento por radiación y/o convección.
7. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la lámina o tira de acero se sumerge en el baño de aleación de aluminio fundido que contiene al menos 0.4 % de Si y como máximo 4.0 % de silicio mantenido a una temperatura entre su temperatura de fusión y 750 °C, en el que el tiempo de residencia de la tira en la masa fundida es de al menos 2 segundos y como máximo de 10 segundos, en el que la temperatura de entrada en el baño está entre 550 y 750 °C.
8. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el espesor de la capa de recubrimiento de aleación de aluminio antes del calentamiento y la conformación en caliente, y antes del recocido opcional por difusión previa, está entre 10 y 40 pm.
9. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición de la tira de acero comprende (en % en peso):
el resto es hierro e impurezas inevitables.
10. Un producto de acero conformado en caliente, comprendiendo dicho producto conformado en caliente un sustrato de acero y una capa de recubrimiento de aleación de aluminio que comprende al menos 0.4 % en peso de Si y como máximo 4.0 % en peso, comprendiendo la capa de recubrimiento de aleación de aluminio una capa superficial y una
capa de difusión entre la capa superficial y el sustrato, y en el que la capa superficial contiene entre 0 y 10 % del área de fase t, y en el que la fase t está dispersa en la capa superficial.
11. Producto conformado en caliente de acuerdo con la reivindicación 10, en el que:
- la capa de recubrimiento de aleación de aluminio comprende de 0.6 a 4.0 % en peso de silicio, y/o en el que - la capa superficial está libre de fase t, y/o en el que
- la capa superficial más externa está libre de fase t, y/o en el que
- la contigüidad de la fase t Ct es < 0.4.
12. Producto conformado en caliente de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en el que la composición del sustrato de acero comprende (en % en peso):
siendo el resto hierro e impurezas inevitables , preferiblemente en el que la composición del sustrato de acero comprende (en % en peso)
el resto es hierro e impurezas inevitables.
13. Producto conformado en caliente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que la capa de aleación sobre la tira o lámina de acero recubierta antes del calentamiento y la conformación en caliente, y antes de la etapa opcional de recocido por difusión previa, comprende al menos tres capas distintas, desde la superficie de la tira de acero hacia el exterior:
- capa intermetálica 1, compuesta por Fe2Al5 con silicio en solución sólida
- capa intermetálica 2, compuesta por FeAh con silicio en solución sólida
- capa exterior que tiene la composición de la masa fundida.
14. Uso del producto conformado en caliente obtenible mediante el proceso de las reivindicaciones 1 a 9 o el producto conformado en caliente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 como parte de un vehículo, por ejemplo, como parte de la carrocería.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17158419 | 2017-02-28 | ||
| EP17158418 | 2017-02-28 | ||
| PCT/EP2018/054600 WO2018158166A1 (en) | 2017-02-28 | 2018-02-23 | Method for producing a hot-formed coated steel product |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2943852T3 true ES2943852T3 (es) | 2023-06-16 |
Family
ID=61837719
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES18714699T Active ES2943270T3 (es) | 2017-02-28 | 2018-02-23 | Método para producir una tira de acero con una capa de recubrimiento de aleación de aluminio |
| ES18714700T Active ES2943852T3 (es) | 2017-02-28 | 2018-02-23 | Método para producir un producto de acero recubierto conformado en caliente |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES18714699T Active ES2943270T3 (es) | 2017-02-28 | 2018-02-23 | Método para producir una tira de acero con una capa de recubrimiento de aleación de aluminio |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20200165712A1 (es) |
| EP (2) | EP3589772B1 (es) |
| JP (2) | JP7170651B2 (es) |
| KR (2) | KR102478193B1 (es) |
| CN (2) | CN110352260B (es) |
| BR (1) | BR112019015673A2 (es) |
| CA (2) | CA3051515A1 (es) |
| ES (2) | ES2943270T3 (es) |
| MX (2) | MX2019010192A (es) |
| PT (2) | PT3589771T (es) |
| WO (2) | WO2018158166A1 (es) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7170651B2 (ja) | 2017-02-28 | 2022-11-14 | タタ、スティール、アイモイデン、ベスローテン、フェンノートシャップ | 熱間成形被覆鋼製品の製造方法 |
| US11168379B2 (en) * | 2018-02-12 | 2021-11-09 | Ford Motor Company | Pre-conditioned AlSiFe coating of boron steel used in hot stamping |
| WO2019171157A1 (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Arcelormittal | A manufacturing process of press hardened parts with high productivity |
| KR102280092B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2021-07-22 | 주식회사 포스코 | 수소지연파괴특성 및 점용접성이 우수한 열간 프레스용 철-알루미늄계 도금 강판 및 그 제조방법 |
| US11491764B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-11-08 | Posco | Iron-aluminum-based plated steel sheet for hot press forming, having excellent hydrogen delayed fracture properties and spot welding properties, and manufacturing method therefor |
| KR102227111B1 (ko) | 2018-11-30 | 2021-03-12 | 주식회사 포스코 | 열간성형 부재 및 그 제조방법 |
| MX2021006198A (es) | 2018-11-30 | 2021-07-16 | Posco | Lamina de acero chapada con al-fe para formacion en prensa caliente que tiene excelente resistencia a la corrosion y soldabilidad por puntos y metodo de manufactura de la misma. |
| MX2021006197A (es) * | 2018-11-30 | 2021-08-16 | Posco | Lamina de acero chapada con aleacion de al-fe para formacion en prensa caliente que tiene excelente resistencia a la corrosion y resistencia al calor, parte formada en prensa caliente y metodo de manufactura para la misma. |
| KR102280093B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2021-07-22 | 주식회사 포스코 | 내식성 및 용접성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금 강판 및 그 제조방법 |
| WO2020162513A1 (ja) * | 2019-02-05 | 2020-08-13 | 日本製鉄株式会社 | 被覆鋼部材、被覆鋼板およびそれらの製造方法 |
| RU2711701C1 (ru) * | 2019-04-03 | 2020-01-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов |
| WO2020208399A1 (en) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | Arcelormittal | Assembly of an aluminium component and of a press hardened steel part having an alloyed coating comprising silicon, iron, zinc, optionally magnesium, the balance being aluminum |
| WO2021084305A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | Arcelormittal | A press hardening method |
| WO2021084304A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | Arcelormittal | A press hardening method |
| CN111304661A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-06-19 | 上海大学 | 铝硅镁镀层及其制备方法 |
| TWI731662B (zh) * | 2020-04-27 | 2021-06-21 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 用於量測反應爐的料層溫度的方法及系統 |
| DE102021213935A1 (de) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets einer elektrischen Maschine |
| KR102461089B1 (ko) * | 2022-06-03 | 2022-11-03 | 유성엠앤씨 주식회사 | 내부식성이 우수한 메탈스프레이 코팅방법 |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5819744B2 (ja) * | 1977-05-11 | 1983-04-19 | 三菱重工業株式会社 | 鋼材のアルミメツキ方法 |
| JPS6048570B2 (ja) * | 1978-12-25 | 1985-10-28 | 日新製鋼株式会社 | 連続溶融アルミニウムメツキ鋼板の連続過時効処理法 |
| JPS56130461A (en) * | 1980-03-15 | 1981-10-13 | Nisshin Steel Co Ltd | After-treatment of steel sheet coated with aluminum by hot dipping |
| US4546051A (en) * | 1982-07-08 | 1985-10-08 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Aluminum coated steel sheet and process for producing the same |
| US4624895A (en) * | 1984-06-04 | 1986-11-25 | Inland Steel Company | Aluminum coated low-alloy steel foil |
| JPS61124558A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Nippon Steel Corp | 耐熱性アルミニウム表面処理鋼板の製造法 |
| US5066549A (en) | 1986-05-20 | 1991-11-19 | Armco Inc. | Hot dip aluminum coated chromium alloy steel |
| JP2747730B2 (ja) * | 1989-09-20 | 1998-05-06 | 新日本製鐵株式会社 | 溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製造法 |
| JP3543276B2 (ja) * | 1994-09-30 | 2004-07-14 | 日新製鋼株式会社 | 耐熱性にすぐれた溶融アルミめっき鋼板の製造方法 |
| FR2780984B1 (fr) | 1998-07-09 | 2001-06-22 | Lorraine Laminage | Tole d'acier laminee a chaud et a froid revetue et comportant une tres haute resistance apres traitement thermique |
| KR20080108163A (ko) | 2001-06-15 | 2008-12-11 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 고강도 알루미늄계 합금 도금 강판의 열간 프레스 방법 |
| JP2004083988A (ja) | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Nisshin Steel Co Ltd | 加工部耐酸化性に優れた耐熱用溶融Ａｌ基めっき鋼板加工材および耐高温酸化被覆構造 |
| JP4751168B2 (ja) | 2005-10-13 | 2011-08-17 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板及びその製造方法 |
| DE102008006771B3 (de) | 2008-01-30 | 2009-09-10 | Thyssenkrupp Steel Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem mit einem Al-Si-Überzug versehenen Stahlprodukt und Zwischenprodukt eines solchen Verfahrens |
| RU2466210C2 (ru) * | 2008-04-22 | 2012-11-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Стальной лист с металлическим покрытием и способ горячей штамповки стального листа с металлическим покрытием |
| KR101008042B1 (ko) | 2009-01-09 | 2011-01-13 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 알루미늄 도금강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형 제품 및 그 제조방법 |
| US10731241B2 (en) * | 2009-05-28 | 2020-08-04 | Bluescope Steel Limited | Metal-coated steel strip |
| JP5906733B2 (ja) * | 2011-05-13 | 2016-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | 塗装後耐食性に優れた表面処理鋼板、その製造法 |
| KR101876603B1 (ko) * | 2011-07-14 | 2018-07-09 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 알코올 또는 그 혼합 가솔린에 대한 내식성 및 외관이 우수한 알루미늄 도금 강판 및 그 제조 방법 |
| KR102014204B1 (ko) | 2012-08-01 | 2019-10-23 | 블루스코프 스틸 리미티드 | 금속 코팅된 강철 스트립 |
| JP5923665B2 (ja) * | 2012-08-22 | 2016-05-24 | ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＨｙｄｒｏ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｒｏｌｌｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＧｍｂＨ | 高成形性の耐粒界腐食性ＡｌＭｇストリップ |
| JP6056450B2 (ja) * | 2012-12-19 | 2017-01-11 | 新日鐵住金株式会社 | ホットスタンプ用溶融Ａｌめっき鋼板およびその製造方法、ならびにホットスタンプ製品 |
| EP2818571B1 (de) | 2013-06-25 | 2017-02-08 | Schwartz GmbH | Eindiffundieren von Aluminium-Silizium in eine Stahlblechbahn |
| JP5873465B2 (ja) | 2013-08-14 | 2016-03-01 | 日新製鋼株式会社 | 全反射特性と耐食性に優れたＡｌ被覆鋼板およびその製造法 |
| CN109023136A (zh) * | 2013-09-19 | 2018-12-18 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | 用于热成形的钢 |
| MX2016007183A (es) | 2013-12-12 | 2016-07-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Lamina de acero enchapada con al utilizada para prensado en caliente y metodo para fabricar la lamina de acero enchapada con al utilizada para prensado en caliente. |
| JP6269079B2 (ja) * | 2014-01-14 | 2018-01-31 | 新日鐵住金株式会社 | ホットスタンプ用鋼板およびその製造方法 |
| JP6274018B2 (ja) | 2014-06-02 | 2018-02-07 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度鋼部品及びその製造方法 |
| CN104233149B (zh) | 2014-08-28 | 2016-08-17 | 河北钢铁股份有限公司 | 用于热冲压成形钢的抗高温氧化镀层材料及热浸镀方法 |
| KR101569505B1 (ko) | 2014-12-24 | 2015-11-30 | 주식회사 포스코 | 내박리성이 우수한 hpf 성형부재 및 그 제조방법 |
| KR101569509B1 (ko) | 2014-12-24 | 2015-11-17 | 주식회사 포스코 | 프레스성형시 내파우더링성이 우수한 hpf 성형부재 및 이의 제조방법 |
| JP2018512503A (ja) * | 2015-03-16 | 2018-05-17 | タタ、スティール、アイモイデン、ベスローテン、フェンノートシャップＴａｔａ Ｓｔｅｅｌ Ｉｊｍｕｉｄｅｎ Ｂｖ | 熱間成形鋼材 |
| WO2017017484A1 (en) | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Arcelormittal | Method for the manufacture of a hardened part which does not have lme issues |
| JP7170651B2 (ja) | 2017-02-28 | 2022-11-14 | タタ、スティール、アイモイデン、ベスローテン、フェンノートシャップ | 熱間成形被覆鋼製品の製造方法 |
-
2018
- 2018-02-23 JP JP2019546825A patent/JP7170651B2/ja active Active
- 2018-02-23 MX MX2019010192A patent/MX2019010192A/es unknown
- 2018-02-23 CN CN201880014405.7A patent/CN110352260B/zh active Active
- 2018-02-23 PT PT187146998T patent/PT3589771T/pt unknown
- 2018-02-23 CA CA3051515A patent/CA3051515A1/en not_active Abandoned
- 2018-02-23 US US16/485,606 patent/US20200165712A1/en not_active Abandoned
- 2018-02-23 ES ES18714699T patent/ES2943270T3/es active Active
- 2018-02-23 WO PCT/EP2018/054600 patent/WO2018158166A1/en unknown
- 2018-02-23 ES ES18714700T patent/ES2943852T3/es active Active
- 2018-02-23 PT PT187147004T patent/PT3589772T/pt unknown
- 2018-02-23 JP JP2019546864A patent/JP7330104B2/ja active Active
- 2018-02-23 KR KR1020197023413A patent/KR102478193B1/ko active IP Right Grant
- 2018-02-23 CA CA3051002A patent/CA3051002A1/en not_active Abandoned
- 2018-02-23 WO PCT/EP2018/054599 patent/WO2018158165A1/en unknown
- 2018-02-23 US US16/485,655 patent/US11319623B2/en active Active
- 2018-02-23 EP EP18714700.4A patent/EP3589772B1/en active Active
- 2018-02-23 MX MX2019010190A patent/MX2019010190A/es unknown
- 2018-02-23 CN CN201880014404.2A patent/CN110352259A/zh active Pending
- 2018-02-23 KR KR1020197023412A patent/KR102471269B1/ko active IP Right Grant
- 2018-02-23 BR BR112019015673-9A patent/BR112019015673A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2018-02-23 EP EP18714699.8A patent/EP3589771B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11319623B2 (en) | 2022-05-03 |
| JP7170651B2 (ja) | 2022-11-14 |
| EP3589772A1 (en) | 2020-01-08 |
| KR102471269B1 (ko) | 2022-11-28 |
| EP3589772B1 (en) | 2023-04-05 |
| CA3051002A1 (en) | 2018-09-07 |
| CA3051515A1 (en) | 2018-09-07 |
| CN110352260A (zh) | 2019-10-18 |
| KR102478193B1 (ko) | 2022-12-16 |
| JP7330104B2 (ja) | 2023-08-21 |
| PT3589772T (pt) | 2023-05-09 |
| US20200165712A1 (en) | 2020-05-28 |
| CN110352259A (zh) | 2019-10-18 |
| EP3589771B1 (en) | 2023-04-05 |
| CN110352260B (zh) | 2021-11-05 |
| BR112019015695A2 (pt) | 2020-04-07 |
| WO2018158165A1 (en) | 2018-09-07 |
| PT3589771T (pt) | 2023-05-09 |
| KR20190124210A (ko) | 2019-11-04 |
| US20200017948A1 (en) | 2020-01-16 |
| MX2019010190A (es) | 2019-11-28 |
| EP3589771A1 (en) | 2020-01-08 |
| MX2019010192A (es) | 2019-10-02 |
| JP2020510755A (ja) | 2020-04-09 |
| ES2943270T3 (es) | 2023-06-12 |
| BR112019015673A2 (pt) | 2020-07-07 |
| JP2020510756A (ja) | 2020-04-09 |
| WO2018158166A1 (en) | 2018-09-07 |
| KR20190124211A (ko) | 2019-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2943852T3 (es) | Método para producir un producto de acero recubierto conformado en caliente | |
| ES2899474T3 (es) | Componente de alta resistencia moldeado por estampación en caliente que tiene excelente resistencia a la corrosión después del metalizado | |
| ES2748019T3 (es) | Lámina de acero galvanizada por inmersión en caliente | |
| WO2016072479A1 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板 | |
| US11285698B2 (en) | Hot-stamped body | |
| US11530474B2 (en) | Fe—Al-based plated hot-stamped member and manufacturing method of Fe—Al-based plated hot-stamped member | |
| CN107075643A (zh) | 高强度钢板、高强度热镀锌钢板、高强度热镀铝钢板和高强度电镀锌钢板、以及它们的制造方法 | |
| CN107075644A (zh) | 高强度钢板及其制造方法 | |
| CN106661699B (zh) | 高强度熔融镀锌钢板及其制造方法 | |
| KR102630305B1 (ko) | 향상된 연성을 갖는 고강도 강 부품들을 제조하기 위한 방법, 및 상기 방법에 의해 얻어진 부품들 | |
| JP6260411B2 (ja) | 緩冷却鋼材 | |
| US20170002450A1 (en) | Steel sheet for hot press forming with excellent corrosion resistance and weldability, forming member, and manufacturing method therefor | |
| JP7137015B2 (ja) | 遅れ破壊に高い耐性を有するプレス硬化部品及びその製造方法 | |
| US11807940B2 (en) | Plated steel material | |
| US20170349978A1 (en) | Aluminum alloy sheet | |
| JPWO2019189067A1 (ja) | 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP6136672B2 (ja) | 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| WO2024122118A1 (ja) | めっき鋼板 | |
| WO2024122123A1 (ja) | めっき鋼板 | |
| JP5092858B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき用鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板 | |
| WO2024122120A1 (ja) | めっき鋼板 | |
| WO2024028642A1 (en) | Steel sheet having excellent powdering properties after press-hardening and method for manufacturing the same | |
| Nyyssönen et al. | Microstructural Response of High Aluminum Steels to Quenching and Partitioning Treatment | |
| US20240035105A1 (en) | Hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method therefor |