ES2945791T3 - Un procedimiento de fabricación de piezas endurecidas por presión con alta productividad - Google Patents
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Abstract
Un proceso para fabricar una bobina, chapa o pieza bruta de acero prealeado sin estampar, que comprende las siguientes etapas sucesivas: - proporcionar una bobina, chapa o pieza bruta de acero prerrevestido sin estampar compuesta por un sustrato de acero cubierto por una capa previa de aluminio, o aluminio- a base de aleación, o aleación de aluminio, donde el espesor del prerrevestimiento está comprendido entre 10 y 35 micrómetros en cada lado de la bobina, hoja o pieza de acero, luego - calentar la bobina, hoja o pieza de acero sin estampar en un horno bajo una atmósfera que contiene al menos 5% de oxígeno, hasta una temperatura θ1 comprendida entre 750 y 1000°C, por una duración t1 comprendida entre t1min y t1max, donde: t1min= 23500/(θ1 - 729.5) y t1max= 4.946 x 1041 x θ1-13.08 , designando t1 la duración total en el horno, expresándose θ1 en °C y t1min y t1max en segundos,luego - enfriar la bobina, chapa o pieza bruta de acero sin estampar a una velocidad de enfriamiento Vr1 hasta una temperatura θ1, luego - mantener la bobina, chapa o pieza bruta de acero sin estampar a una temperatura θ2 comprendida entre 100 y 500 °C, para una duración t2 comprendida entre 3 y 45 minutos, para obtener un hidrógeno difusible inferior a 0,35 ppm. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Un procedimiento de fabricación de piezas endurecidas por presión con alta productividad
[0001] La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de piezas, a partir de láminas de acero aluminizado revestidas previamente que se calientan, se conforman a presión y se enfrían para obtener las denominadas piezas endurecidas a presión o conformadas por prensado en caliente. Estas piezas con alto rendimiento y resistencia a la tracción garantizan funciones anti-intrusión o de absorción de energía en vehículos automóviles o camiones.
[0002] Para la fabricación de estructuras de Carrocería en Blanco reciente en la industria automotriz, el procedimiento de endurecimiento a presión, también llamado estampado en caliente o procedimiento de conformado a presión en caliente, es una tecnología de rápido crecimiento para la producción de piezas de acero con alta resistencia mecánica, lo que permite ganar reducción de peso junto con alta resistencia en caso de colisiones de vehículos.
[0003] La implementación del endurecimiento a presión usando láminas o piezas en bruto aluminizadas revestidas previamente se conoce en particular a partir de las publicaciones FR2780984 y WO2008053273: una lámina de acero aluminizado tratable térmicamente se corta para obtener una pieza en bruto, se calienta en un horno y se transfiere rápidamente a una prensa, se conforma en caliente y se enfría en los troqueles de prensado. Durante el calentamiento en el horno, el prerrevestimiento de aluminio se alea con el acero del sustrato, formando así un compuesto que garantiza la protección de la superficie de acero contra la descarburación y la formación de incrustaciones. El calentamiento se realiza a una temperatura que permite obtener la transformación parcial o total del sustrato de acero en austenita. La austenita se transforma durante el enfriamiento resultante de la extracción de calor de los troqueles de prensado, en constituyentes microestructurales como martensita y/o bainita, consiguiendo así el endurecimiento estructural del acero. Posteriormente se obtienen una alta dureza y resistencia mecánica después del endurecimiento a presión.
[0004] En un procedimiento industrial típico, una pieza en bruto de acero aluminizado prerrevestido se calienta en un horno durante una duración total de 3-10 minutos hasta una temperatura de 880-930 °C con el fin de obtener una microestructura austenítica completa en el sustrato y a continuación se transfiere rápidamente a una prensa de conformación. Inmediatamente se conforma en caliente en la forma de la pieza deseada y se endurece simultáneamente mediante enfriamiento en troquel. Con una composición de acero 22MnB5, la velocidad de enfriamiento debe ser superior a 50 °C/s si se desea una estructura martensítica completa incluso en las zonas deformadas de la pieza.
[0005] Partiendo de una resistencia a la tracción inicial de aproximadamente 500 MPa, la pieza endurecida en prensa final tiene una microestructura totalmente martensítica y un valor de resistencia máxima a la tracción de aproximadamente 1500 MPa.
[0006] En aras de la productividad, se desea reducir en la medida de lo posible la duración del calentamiento de la pieza en bruto aluminizada prerrevestida. Para acortar esta duración, el documento WO2009095427 propone realizar una primera aleación incompleta de la pieza en bruto aluminizada, antes de un segundo calentamiento y endurecimiento por presión. En la primera etapa, tiene lugar una aleación incompleta, el prerrevestimiento de aluminio se alea sobre al menos el 50 % de su espesor con Fe. Esta primera etapa de aleación incompleta se logra en la práctica a través del recocido por lotes durante unas pocas horas en un intervalo de temperatura de 500 °C hasta Ac1 (esta temperatura designa la aparición de austenita al calentar) o a través del recocido continuo a 950 °C durante 6 minutos. Después de esta primera etapa, la lámina se calienta a una temperatura superior a Ac1 y se endurece a presión.
[0007] El documento WO2010005121 describe la realización de un primer tratamiento térmico de láminas de acero aluminizado a través de un recocido discontinuo en el intervalo de 600-750 °C durante un tiempo comprendido entre 1 hora y 200 horas. Después de esta primera etapa, la lámina se calienta a una temperatura superior a 700 °C y se estampa en caliente. El documento WO2017111525 describe también un primer tratamiento térmico para reducir el riesgo de fusión de aluminio en los hornos y para reducir el contenido de hidrógeno. Este primer tratamiento se realiza en el intervalo de 450-700 °C, durante un tiempo comprendido entre 1 y 100 h. Después de este primer tratamiento térmico, la lámina se calienta y se forma por prensado en caliente.
[0008] Sin embargo, los tratamientos de recocido mencionados anteriormente tienen los siguientes inconvenientes o insuficiencias:
- debido a la naturaleza algo porosa del revestimiento creado por el primer tratamiento térmico anterior, el contenido de hidrógeno de la parte endurecida por presión puede ser alto. Dado que la tensión mecánica aplicada a las piezas endurecidas a prensión también puede ser alta, es decir, dado que el límite de elasticidad puede exceder 1000 MPa, también aumenta el riesgo de fractura retardada inducida por la
combinación de tensión, hidrógeno difusible y microestructura. Por lo tanto, es deseable tener un procedimiento donde el hidrógeno difusible promedio sea inferior a 0,40 ppm en la parte endurecida por presión, preferiblemente inferior a 0,30 ppm, y muy preferiblemente inferior a 0,25 ppm.
- la entrada de hidrógeno durante la segunda etapa de calentamiento (es decir, la etapa inmediatamente anterior a la etapa de formación por prensado en caliente) también es significativa. Esto puede ocurrir porque el vapor de agua de la atmósfera del horno se adsorbe en la superficie de la pieza en bruto. Evitar dicha entrada de hidrógeno requiere soluciones costosas tales como el uso de gas inerte o el control estricto del punto de rocío en el horno de calentamiento en la segunda etapa. Es deseable tener un procedimiento donde la entrada media de hidrógeno AHdiff durante la segunda etapa de calentamiento sea inferior a 0,10 ppm.
- Las piezas endurecidas a presión deben poder unirse mediante soldadura por puntos por resistencia. Esto significa en particular que el dominio de la intensidad de soldadura, definido por el intervalo de intensidad de soldadura, debe ser suficientemente amplio y, por ejemplo, al menos 1 kA de ancho. Como se describe en el documento WO2009090443, una estructura de revestimiento que comprende cuatro capas en el revestimiento después del endurecimiento por presión, permite obtener dicho intervalo de soldabilidad. Por lo tanto, es deseable tener un procedimiento que haga posible fabricar una pieza endurecida por presión con una estructura de revestimiento en capas similar a la descrita en el documento WO2009090443, de modo que los parámetros de configuración de las máquinas de soldadura por puntos no tengan que modificarse.
- Como los tratamientos de recocido por lotes mencionados anteriormente para producir láminas de acero aleadas de forma incompleta son largos y costosos, es deseable un procedimiento más productivo.
[0009] También es deseable tener un procedimiento de fabricación donde:
- la segunda etapa de calentamiento no cause la formación de fase líquida en el revestimiento. Dado que las piezas en bruto o láminas generalmente se calientan en hornos sobre rodillos cerámicos, la ausencia de líquido permitiría evitar la contaminación de los rodillos por líquido y la necesidad de una inspección o sustitución periódica de los rodillos.
- la segunda etapa de calentamiento se puede realizar a una velocidad de calentamiento aumentada, es decir, con una duración total reducida hasta la temperatura de austenitización y remojo. La duración del calentamiento, definida por la cantidad de tiempo transcurrido entre 20 y 700° (AT20-700°) aumenta con el espesor de la pieza en bruto o de la lámina th. Se desea calentar la pieza en bruto o lámina con una duración expresada en s., menor que ((26,22 x th)-0,5), siendo th expresado en mm. Por lo tanto, el ciclo de calentamiento sería altamente productivo y daría como resultado una reducción del tiempo de fabricación.
[0010] Para ese fin, la invención se refiere a un procedimiento para fabricar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según la reivindicación 1.
[0011] En una realización del procedimiento, la temperatura 02 es superior o igual a 100 °C e inferior a 300 °C.
[0012] La temperatura 02 es preferiblemente superior o igual a 300 °C e inferior o igual a 400 °C.
[0013] En otra realización preferida, 02 es superior a 400 °C e inferior o igual a 500 °C.
[0014] La duración t2 está comprendida preferiblemente entre 4 y 15 minutos.
[0015] En una realización particular, 0i es igual a la temperatura ambiente y la lámina o pieza en bruto de bobina no estampada, después de enfriarse a temperatura ambiente, se calienta hasta la temperatura 02.
[0016] En otra realización particular, 0i es igual a la temperatura 02.
[0017] En otra realización, inmediatamente después de mantener la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampada a una temperatura 02 comprendida entre 100 y 500 °C durante un tiempo t2, la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampada se enfría a temperatura ambiente.
[0018] La invención se refiere también a una bobina, lámina o pieza bruta de acero prealeado sin estampar según la reivindicación 9.
[0019] El espesor de la bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado está comprendido preferiblemente entre 0,5 y 5 mm.
[0020] En otra realización, el sustrato de acero de la bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado tiene un espesor no uniforme.
[0021] La invención se relaciona también con un procedimiento para fabricar una pieza de acero
revestido endurecido a presión de acuerdo con la reivindicación 12.
[0022] En una realización particular del procedimiento, se proporciona la pieza en bruto de acero prealeado no estampado fabricada según una cualquiera de las realizaciones del procedimiento anteriores, no enfriándose la pieza en bruto de acero prealeado no estampado a temperatura ambiente entre el mantenimiento a la temperatura 02 y el calentamiento a la temperatura 03.
[0023] En otra realización del procedimiento, la diferencia AHdiff entre el contenido de hidrógeno difusible en la parte revestida endurecida por presión y el contenido de hidrógeno difusible en la pieza en bruto prealeada no estampada, es inferior a 0,10 ppm.
[0024] Preferiblemente, el calentamiento de la pieza en bruto de acero prealeado no estampado hasta la temperatura 03 se realiza mediante un procedimiento seleccionado entre calentamiento por inducción, calentamiento por resistencia o calentamiento por conducción.
[0025] Según otra realización preferida del procedimiento, la microestructura del sustrato de acero de la parte revestida endurecida por prensado comprende más del 80 % de martensita.
[0026] En otra realización del procedimiento, la parte revestida endurecida por presión tiene un límite elástico superior a 1000 MPa.
[0027] La invención también se refiere al uso de piezas endurecidas por presión fabricadas según un procedimiento como se describió anteriormente, para la fabricación de piezas estructurales o de seguridad de vehículos.
[0028] La invención se describirá ahora en detalle y se ilustrará mediante ejemplos sin introducir limitaciones, con referencia a las figuras adjuntas entre las que:
- la figura 1 ilustra la variación de O, Al, Si, Fe, en la superficie de una pieza en bruto de acero prealeado no estampado según la invención, según se mide mediante la técnica de espectroscopía de emisión óptica de descarga luminiscente.
- la figura 2 ilustra el estado de oxidación del aluminio en la capa extrema (es decir, de 0 a 0,01 mm bajo la superficie de revestimiento) del revestimiento de una pieza en bruto de acero prealeado no estampada según la invención, según se mide por espectroscopía fotoelectrónica de rayos X.
[0029] Se proporciona una bobina de lámina de acero, o pieza en bruto, con un espesor que varía de 0,5 a 5 mm. En un intervalo preferido, el espesor está comprendido entre 0,5 y 2,5 mm. Dependiendo de su espesor, esta lámina puede producirse por laminado en caliente o laminado en caliente seguido de laminado en frío. Por debajo de 0,5mm de espesor, es difícil fabricar piezas endurecidas a presión que cumplan con los estrictos requisitos de planitud. Por encima de un espesor de lámina de 5 mm, pueden producirse gradientes térmicos a través del espesor durante las etapas de calentamiento o enfriamiento, lo que puede provocar heterogeneidades microestructurales, mecánicas o geométricas.
[0030] Este producto inicial puede tener forma de bobina, que a su vez se obtiene a partir del bobinado de una banda laminada. También puede tener forma de tira, obtenida, por ejemplo, después de desenrollar y cortar una bobina. Alternativamente, puede tener la forma de una pieza en bruto, obtenida, por ejemplo, a partir de la pieza en bruto o el recorte de bobinas o tiras desenrolladas, siendo la forma del contorno de esta pieza en bruto más o menos compleja en relación con la geometría de la parte endurecida por prensado final.
[0031] El producto inicial puede tener un espesor uniforme. También puede tener un espesor no uniforme dentro del intervalo mencionado anteriormente. En este último caso, se puede obtener mediante procedimientos conocidos por sí mismos, tales como soldadura a la medida de piezas en bruto o laminado a la medida. Por lo tanto, se pueden implementar piezas en bruto soldadas a la medida resultantes de la soldadura de láminas que tienen diferentes espesores, o piezas en bruto laminadas a la medida.
[0032] La bobina, lámina o pieza en bruto está compuesta por un sustrato de acero plano prerrevestido con aluminio, o con aleación a base de aluminio, o con aleación de aluminio. Por lo tanto, en su etapa, este sustrato de acero plano, bajo la forma de bobina, lámina o pieza en bruto, no se ha sometido a ninguna operación de estampado con vistas a obtener la geometría final de la pieza.
[0033] El acero del sustrato es un acero tratable térmicamente, es decir, un acero que tiene una composición que permite obtener martensita y/o bainita después del calentamiento en el dominio de austenita y templado adicional mediante enfriamiento rápido. La composición de acero no está especialmente limitada, sin embargo, la invención se implementa ventajosamente con composiciones de acero que permiten obtener un límite elástico superior a 1000 MPa después del endurecimiento por prensado.
[0034] En este sentido, la composición de acero puede contener los siguientes elementos, expresados en % en peso:
- 0,06 % < C < 0,1 %, 1,4 % < Mn< 1,9 % y adiciones opcionales de menos de 0,1 % de Nb, menos de 0,1 % de Ti, menos de 0,010 % de B, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.
- 0,15 % < C < 0,5 %, 0,5 % < Mn < 3 %, 0,1 % < Si < 1 %, 0,005 % < Cr < 1 %, Ti < 0,2 %, Al < 0,1 %, S < 0,05 %, P < 0,1 %, B < 0,010 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración. - 0,20 % < C < 0,25 %, 1,1 % < Mn < 1,4 %, 0,15 % < Si < 0,35 %, < Cr < 0,30 %, 0,020 % < Ti < 0,060 %, 0,020 % < Al < 0,060 %, S < 0,005 %, P < 0,025 %, 0,002 % < B < 0,004 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.
- 0,24 % < C < 0,38 %, 0,40 % < Mn < 3 %, 0,10 % < Si < 0,70 %, 0,015 % < Al < 0,070 %, Cr < 2 %, 0,25 % < Ni < 2 %, 0,015 % < Ti < 0,10 %, Nb < 0,060 %, 0,0005 % < B < 0,0040 %, 0,003 % < N < 0,010 %, S < 0,005 %, P < 0,025 %, %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.
[0035] Estas composiciones permiten lograr diferentes niveles de elasticidad y tensión de tracción después del endurecimiento por presión.
[0036] El prerrevestimiento puede ser de aluminio, o una aleación a base de aluminio (es decir, el aluminio es el elemento principal en porcentaje en peso del prerrevestimiento) o una aleación de aluminio (es decir, el aluminio es superior al 50 % en peso en el prerrevestimiento).
[0037] La lámina de acero se puede obtener mediante inmersión en caliente en un baño a una temperatura de aproximadamente 670-680 °C, dependiendo la temperatura exacta de la composición de la aleación a base de aluminio o la aleación de aluminio. Un prerrevestimiento preferido es Al-Si, que se obtiene sumergiendo en caliente la lámina en un baño que comprende, en peso, del 5 % al 11 % de Si, del 2 % al 4 % de Fe, opcionalmente del 0,0015 al 0,0030 % de Ca, siendo el resto Al e impurezas resultantes de la fundición. Las características de este prerrevestimiento se adaptan específicamente a los ciclos térmicos de la invención.
[0038] El prerrevestimiento resulta directamente del procedimiento de inmersión en caliente, lo que significa que, en esta etapa, no se realiza ningún tratamiento térmico adicional sobre el producto obtenido directamente por aluminización por inmersión en caliente, antes de las etapas de calentamiento que se detallarán a continuación.
[0039] El espesor de prerrevestimiento a cada lado de la bobina, lámina o pieza en bruto de acero está comprendido entre 10 y 35 mm. Para un espesor de prerrevestimiento inferior a 10 mm, la resistencia a la corrosión después del endurecimiento por presión disminuye.
[0040] Si el espesor de prerrevestimiento es superior a 35 mm, la aleación con hierro del sustrato de acero es más difícil en la parte externa del prerrevestimiento, lo que aumenta el riesgo de la presencia de una fase líquida en la etapa de calentamiento inmediatamente anterior al endurecimiento por prensado, de ahí el riesgo de contaminación de los rodillos en los hornos.
[0041] Después de proporcionar la bobina, lámina o pieza en bruto de acero prerrevestida no estampada, se calienta en un horno hasta una temperatura 01. El horno puede ser un horno de una sola zona o de múltiples zonas, es decir, que tiene diferentes zonas que tienen sus propios medios y ajustes de calentamiento. El calentamiento se puede realizar por medios tales como tubos radiantes, resistencias eléctricas radiantes o por inducción. La atmósfera del horno debe contener al menos 5 % de oxígeno para poder crear una capa de óxido que contenga alúmina en la superficie extrema de la bobina, lámina o pieza en bruto de acero, como se explicará a continuación.
[0042] Se calienta hasta una temperatura máxima del horno 01 comprendida entre 750 y 1000 °C. Esto provoca la transformación, al menos parcialmente, de la microestructura de acero inicial, en austenita. Por debajo de 750 °C, la prealeación entre el prerrevestimiento y el sustrato de acero sería muy larga y no rentable. Por encima de 1000 °C, el enfriamiento que sigue inmediatamente 01 podría generar microestructuras en el sustrato con alta dureza, lo que dificultaría algunas etapas adicionales, tales como corte, perforación, recorte o desenrollado. Además, por encima de 1000°C, la duración de mantenimiento a esta temperatura debe limitarse con el fin de evitar el engrosamiento del grano y la disminución de la tenacidad. Si la línea de producción se detiene por una razón inesperada, las piezas en bruto situadas en el horno se mantendrían durante demasiado tiempo y se desecharían, lo que no es rentable.
[0043] Por lo tanto, la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampado se mantiene a una temperatura 01 durante un tiempo ti en el horno. Por lo tanto, se obtiene una capa de interdifusión, ubicada en la interfaz entre el prerrevestimiento y el sustrato de acero al final de t1. Se ha experimentado que el espesor de esta capa de interdifusión no cambia significativamente durante el calentamiento adicional y se mantiene en 02. Esta capa de interdifusión tiene una estructura ferrítica (a-Fe), está enriquecida con
aluminio en solución sólida, también puede incluir silicio en solución sólida. Por ejemplo, esta capa dúctil puede contener menos del 10 % de Al en peso y menos del 4 % de Si en peso, siendo el resto principalmente Fe.
[0044] El tiempo total de permanencia en el horno t1 debe estar comprendido en un intervalo (t1min -t1 max ) definido de la siguiente manera:
donde 01 se expresa en °C y t1 min y t1 max se expresan en segundos.
[0045] Si la bobina, lámina o pieza en bruto se calienta en un horno con una zona de calentamiento única, 01 designa la temperatura del horno. Alternativamente, la bobina, lámina o pieza en bruto puede calentarse en un horno que comprende diferentes zonas de calentamiento, teniendo cada zona (i) su propia temperatura 01(i). Por lo tanto, una temperatura máxima 01(max) y una temperatura mínima 01(min) se definen dentro del horno. En este caso, la expresión [1] se calcula utilizando 01(min) y la expresión [2] se calcula utilizando 01(max)
[0046] Cuando el tiempo t1 es menor que t1min, la cantidad de difusión entre el sustrato de acero y el prerrevestimiento es insuficiente. Por lo tanto, existe el riesgo de que el calentamiento adicional a la temperatura 03 cause la formación de fase líquida en la superficie del revestimiento y la contaminación de los rodillos en el horno.
[0047] Además, cuando el tiempo de calentamiento es menor que t1min, el espesor de la capa de óxido que contiene alúmina que está presente en la bobina, lámina o pieza en bruto prealeada no estampada, es insuficiente, es decir, menos de 0,10mm. Con referencia a la variación del contenido de oxígeno de la superficie, este valor corresponde al ancho completo a la mitad del máximo, como se define en "Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy: A Practical Guide", by T. Nellis and R. Payling, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2003.
[0048] Sin limitarse a una teoría, se cree que la formación de esta capa de óxido que contiene alúmina superficial se produce por una reacción entre el oxígeno adsorbido y el aluminio en la superficie de prerrevestimiento, en el intervalo de alta temperatura de todo el procedimiento de fabricación de la bobina, lámina o pieza en bruto prealeada. La cantidad de oxígeno necesaria para esta reacción se genera parcialmente por la descomposición del agua presente en la atmósfera del horno. A medida que la descomposición del agua adsorbida en la superficie de prerrevestimiento provoca la generación de hidrógeno adsorbido, el contenido de hidrógeno en el sustrato de acero aumenta después del calentamiento y el mantenimiento a 01. Sin embargo, como se explicará, en una segunda etapa realizada en el procedimiento, el contenido de hidrógeno disminuirá y la capa que contiene alúmina que se ha creado hará posible que no se produzca una entrada de hidrógeno más significativa en una tercera etapa de calentamiento.
[0049] Esta capa que contiene alúmina puede ser una capa compleja, es decir, por ejemplo, una capa de alúmina (AhO3) cubierta por oxihidróxido de alúmina (AIOOH).
[0050] Cuando t1 está fuera del intervalo (t1 min - t1max ), el espesor de la capa de interdifusión puede estar fuera del intervalo de 2-16 mm. Esto, a su vez, provoca un riesgo de que la estructura de revestimiento de la parte endurecida por prensado final no esté bien adaptada a la soldadura por puntos por resistencia, es decir, que el intervalo de intensidad de soldadura esté por debajo de 1 kA. Además, cuando se excede t1max, la resistencia a la corrosión de la parte revestida endurecida por presión final tiende a disminuir.
[0051] Después de mantenerla a 01, la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampada se enfría a una temperatura intermedia 0i.
[0052] Dado que la microestructura de acero se ha transformado, al menos parcialmente, en austenita, se prefiere que la velocidad de enfriamiento Vr1 se seleccione de modo que no genere constituyentes de transformación duros tales como martensita o bainita, durante esta etapa de enfriamiento. En particular, la velocidad de enfriamiento se selecciona de modo que la suma de las fracciones de área de bainita y martensita sea inferior al 30 % en la microestructura de acero. Para este fin, Vn es preferiblemente no superior a 10 °C/s.
[0053] Además, incluso se prefiere que el enfriamiento se seleccione para obtener una microestructura de ferrita-perlita que permita realizar operaciones eventuales tales como corte, recorte, perforación o desenrollado. La selección de esta velocidad de enfriamiento se puede realizar, por ejemplo, a través de la implementación de un número limitado de pruebas en un dilatómetro , determinando las velocidades de enfriamiento críticas adecuadas que permiten obtener tales características
microestructurales. Con este fin, Vri es preferiblemente no superior a 5 °C/s, y más preferiblemente no superior a 3 °C/s. Además, si el enfriamiento se realiza a una velocidad lenta, el crecimiento de la capa de óxido que contiene alúmina puede continuar teniendo lugar en el intervalo de alta temperatura.
[0054] La temperatura intermedia 0i puede ser la temperatura ambiente, o puede ser superior a la temperatura ambiente.
[0055] En el primer caso, la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampado se calienta a partir de entonces desde la temperatura ambiente hasta una temperatura 02 comprendida entre 100 y 500 °C.
[0056] En el segundo caso, la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampada calentada a 01 se transfiere directamente a un horno calentado a una temperatura 02 comprendida entre 100 y 500 °C, es decir, 0i= 02. En este horno, la atmósfera contiene al menos 5 % de oxígeno.
[0057] Cualquiera que sea la primera o segunda realización, después de mantener la temperatura 02 durante un tiempo t2 comprendido entre 3 y 45 minutos, se obtiene una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado.
[0058] La etapa de mantenimiento a 02 también es una etapa importante en el procedimiento de fabricación: después del calentamiento y el mantenimiento a 01, el hidrógeno está presente en el sustrato de acero debido a la adsorción en la superficie de prerrevestimiento del vapor de agua del horno. En esta etapa, la cantidad de hidrógeno difusible en el acero depende principalmente del punto de rocío de la atmósfera del horno cuando se calienta a 01, de la temperatura 01, en sí misma y del tiempo t1. La cantidad de hidrógeno difusible puede ser alta debido a la mayor solubilidad del hidrógeno a alta temperatura. Los valores de hidrógeno difusible en el intervalo de 0,35-0,50 ppm se pueden medir, por ejemplo, en esta etapa.
[0059] Cuando la bobina, lámina o pieza en bruto se enfría a partir de 01, la solubilidad del hidrógeno disminuye y el hidrógeno tiende a desorberse. Sin embargo, cuando la temperatura es inferior a 100 °C, se ha experimentado que el revestimiento prealeado actúa como una barrera para el hidrógeno, por lo que la desorción de hidrógeno es muy limitada.
[0060] Los inventores han descubierto que mantener la bobina, lámina o pieza en bruto no estampada, en un intervalo entre 100 y 500 °C, durante un tiempo comprendido entre 3 y 45 minutos, permite obtener una tasa de desorción eficiente.
[0061] Como primera realización preferida, los inventores han descubierto que mantener una temperatura 02 superior a 400 °C e inferior a 500 °C, es ventajoso ya que hace posible lograr un contenido de hidrógeno difusible promedio en la parte revestida endurecida por prensado final, inferior a 0,25 ppm.
[0062] Como una segunda realización preferida, los inventores han descubierto que mantener 02 a una temperatura superior a 100 °C e inferior a 300 °C también es ventajoso ya que hace posible lograr un contenido de hidrógeno difusible promedio en la parte revestida endurecida por prensado final, inferior a 0,28 ppm. Como una tercera realización preferida, los inventores han descubierto que mantener 02 a una temperatura comprendida entre 300 y 400 °C es muy ventajoso, ya que este intervalo hace posible obtener hidrógeno difusible promedio bajo con un tiempo de corta duración t2.
[0063] Cualquiera que sea el intervalo de temperatura preferido para 02, un tiempo t2 comprendido entre 4 y 15 minutos permite obtener un hidrógeno difusible promedio en la parte revestida endurecida por presión final, inferior a 0,25 ppm con una corta duración, es decir, en condiciones ventajosas para la producción de coste.
[0064] Después de mantenerse a 02, como primera alternativa, la bobina, lámina o pieza en bruto puede enfriarse a temperatura ambiente para obtener una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado. Por lo tanto, se puede almacenar a esta temperatura hasta un calentamiento adicional a una temperatura 03 en la fabricación de una pieza endurecida por prensado. En esta etapa, la bobina o lámina prealeada se corta para obtener una pieza en bruto prealeada no estampada, cuyo contorno de forma está relacionado con la geometría de la parte endurecida por prensado final.
[0065] Como segunda alternativa, el producto mantenido a 02 está en forma de una pieza en bruto prealeada que puede calentarse después directamente a 03 sin enfriarse a temperatura ambiente.
[0066] En esta etapa, el producto de acero prealeado está cubierto por un prerrevestimiento donde no está presente aluminio libre, es decir, el aluminio está enlazado a otros elementos. El contenido difusible medio de este producto es inferior a 0,35 ppm, y puede ser inferior a 0,25 ppm.
[0067] Además, como se mostrará a continuación, la capa de óxido que contiene alúmina creada en
el intervalo de alta temperatura durante las etapas anteriores hace posible que el calentamiento adicional para el endurecimiento por prensado no provoque una entrada de hidrógeno significativa.
[0068] Cualquiera que sea la primera o segunda alternativa anterior, la pieza en bruto de acero prealeado no estampado se calienta posteriormente a una temperatura 03 durante un tiempo total t3, para obtener una estructura austenítica parcial o total en el sustrato de acero. Preferentemente, 03 está comprendida entre 850 y 1000 °C.
[0069] El calentamiento rápido se realiza en esta etapa para limitar el crecimiento de grano de austenita e implementar un procedimiento en condiciones muy productivas. En esta etapa de calentamiento, la duración del calentamiento AT20-700° que designa el tiempo transcurrido entre 20 y 700 °C, expresado en s, es menor que ((26,22 x th) -0,5). En esta expresión, th designa el espesor de la pieza en bruto prealeada, expresado en milímetros. Si la pieza en bruto tiene un espesor variable entre thmin y thmax, th se designa thmax. Gracias al tratamiento de prealeación previo, la etapa de calentamiento a 03 no causa la formación de fase líquida en el revestimiento. Por lo tanto, si la pieza en bruto prealeada se calienta en un horno sobre rodillos, se evita la contaminación de los rodillos por líquido.
[0070] Como no se produce formación de fase líquida, se pueden implementar procedimientos de calentamiento eficientes tales como calentamiento por resistencia, es decir, procedimientos basados en el efecto Joule, o calentamiento por inducción. Como procedimientos alternativos, se puede implementar el calentamiento por conducción térmica, por ejemplo, poniendo en contacto la pieza en bruto prealeada entre dos placas calentadas ("calentamiento por placa"). La prealeación anterior suprime el riesgo de que la presencia de fase fundida cause adherencia entre la pieza en bruto y las placas.
[0071] Gracias también al tratamiento de prealeación anterior, la etapa de calentamiento a 03 se puede realizar a una alta velocidad de calentamiento.
[0072] Gracias también al tratamiento de prealeación anterior, el aumento de hidrógeno difusible promedio AHdiff durante la etapa de calentamiento y mantenimiento a 03 se reduce a menos de 0,10 ppm, y el contenido de hidrógeno difusible promedio de la parte endurecida por presión es menos de 0,40 ppm y puede ser menos de 0,30ppm.
[0073] Después de mantenerse a 03, la pieza en bruto calentada se transfiere rápidamente a una prensa de conformación y se conforma en caliente para obtener una pieza. A continuación, la pieza se mantiene dentro de la herramienta de prensado para garantizar una velocidad de enfriamiento adecuada y evitar distorsiones debidas a las heterogeneidades en la contracción y las transformaciones de fase. La pieza se enfría principalmente por conducción mediante transferencia de calor con las herramientas. La herramienta puede incluir circulación de refrigerante para aumentar la velocidad de enfriamiento o cartuchos de calentamiento para reducir las velocidades de enfriamiento. Por lo tanto, las velocidades de enfriamiento se pueden ajustar con precisión teniendo en cuenta la capacidad de endurecimiento de la composición de sustrato a través de la implementación de dichos medios. La velocidad de enfriamiento puede ser uniforme en la pieza o puede variar de una zona a otra según el medio de enfriamiento, lo que permite lograr propiedades de resistencia o ductilidad aumentadas localmente.
[0074] Para lograr una alta tensión de tracción, la microestructura en la pieza conformada en caliente comprende al menos martensita o bainita. La velocidad de enfriamiento se elige según la composición de acero, de manera que sea superior a la velocidad crítica de enfriamiento martensítico o bainítico, dependiendo de la microestructura y las propiedades mecánicas a alcanzar. En particular, como una realización preferida, la microestructura contiene más del 80 % de martensita y/o bainita, para aprovechar así la capacidad de endurecimiento estructural del acero.
Ejemplo
[0075] Se han proporcionado láminas de acero 22MnB5 de 1,5 mm de espesor con la composición de la tabla 1. Otros elementos son hierro e impurezas inherentes al procesamiento.
Tabla 1 Composición del acero (% en peso)
[0076] Las láminas se obtienen a partir de bobinas que se han revestido previamente con Al-Si a través de inmersión en caliente continua, a continuación se cortan en piezas en bruto. El espesor del prerrevestimiento es de 25 mm en ambos lados. El prerrevestimiento contiene el 9 % de Si en peso, el 3 % de Fe en peso, siendo el resto aluminio e impurezas resultantes de la fundición. Las piezas brutas planas se han sometido a diferentes tratamientos térmicos según las condiciones de fabricación mencionadas en
la tabla 2.
[0077] El tratamiento térmico hasta la temperatura 01 se ha realizado en un horno bajo una atmósfera que contiene 21 % de oxígeno mientras se mantienen las piezas en bruto para diferentes valores de tiempo de permanencia total t1. Los valores de t1min y t1max se han calculado a partir de la temperatura 01 según las expresiones [1] y [2] anteriores, y los valores de t1 se han comparado con el intervalo definido por t1min y t1max. Después de mantenerse a esta temperatura, las piezas en bruto se han enfriado a temperatura ambiente por convección natural y radiación, para obtener una microestructura de ferrita-perlita. A continuación, las piezas en bruto se han calentado hasta temperaturas 02 que oscilan hasta 600 °C y se han mantenido a esta temperatura durante un tiempo t2 comprendido entre 4' y 24 h, en una atmósfera que contiene un 21 % de oxígeno. Por lo tanto, se han obtenido piezas en bruto prealeadas no estampadas.
[0078] Como comparación adicional, una pieza en bruto de acero prerrevestido se ha endurecido por prensado sin haber sufrido el tratamiento de prealeación a 02 y 03. Esta prueba corresponde a la referencia R6 en la tabla 2.
Tabla 2 - Condiciones de fabricación
[0079] Las características de las piezas en bruto prealeadas no estampadas antes del calentamiento a 03 se han determinado e informado en la Tabla 3:
- el espesor de la capa de interdifusión se ha determinado cortando, puliendo, grabando muestras con reactivo Nital y observando con el microscopio óptico con un aumento de 500x. La capa de interdifusión es identificable debido a su estructura ferrítica.
- el espesor y las características de la capa de óxido que contiene alúmina sobre el revestimiento prealeado se han observado a través de la técnica de espectroscopía de emisión óptica de descarga luminiscente y mediante espectrometría de masas de iones secundarios, que son técnicas conocidas por sí mismas. Esta última técnica se implementa utilizando una fuente de aluminio monocromática y permite identificar el estado de oxidación del aluminio en la capa superficial superior, de 0,01mm de espesor, del revestimiento prealeado.
- el hidrógeno difusible se ha medido mediante análisis de desorción térmica, que también es una técnica conocida per se: la muestra que se va a medir se coloca en un horno y se calienta por infrarrojos. La temperatura se registra continuamente durante el calentamiento. El hidrógeno liberado es transportado por gas nitrógeno y medido por un espectrómetro. El hidrógeno difusible se cuantifica integrando el hidrógeno liberado entre la temperatura ambiente y 360°C. El hidrógeno difusible medio se obtiene mediante el valor medio de N mediciones individuales, estando comprendido N entre 3 y 9. El hidrógeno difusible medio se ha medido en piezas en bruto de acero revestidas prealeadas antes de calentar a 03, y en piezas revestidas endurecidas por presión. La diferencia AHdiff entre estos dos valores medidos expresa la entrada de hidrógeno debido al procedimiento de endurecimiento por presión.
[0080] Las piezas en bruto revestidas prealeadas se han calentado hasta la temperatura 03 y se ha comprobado la presencia de una fase líquida eventual. Si la fase líquida ha estado presente durante el calentamiento, el aspecto de la superficie de revestimiento, como se observa mediante el microscopio
electrónico de barrido, es muy suave debido a la tensión superficial del líquido.
[0081] A 03=900 °C, la estructura del acero es completamente austenítica. Las piezas en bruto se han transferido en 10 segundos en una prensa, se han formado en caliente y se han endurecido en prensa. El enfriamiento en la prensa se realiza para garantizar que la microestructura de acero de las piezas revestidas endurecidas por prensado sea completamente martensítica.
[0082] Después del endurecimiento por presión, las partes de acero revestidas se cortan, se pulen, se graban con reactivo Nital y se observan mediante un microscopio óptico con un aumento de 500x. Se observa que la estructura de revestimiento determina si muestra una estructura de cuatro capas distinta adaptada para soldadura por resistencia, tal como se describe en el documento WO2008053273, es decir, que varía desde el sustrato de acero hasta la superficie de revestimiento:
- una capa de interdifusión
- una capa intermedia
- una capa intermetálica
- una capa superficial
[0083] Las partes revestidas endurecidas por presión tienen un límite elástico superior a 1000 MPa.
[0084] Los rasgos característicos de las partes endurecidas por prensado también se presentan en la Tabla 3.
Tabla 3 - Rasgos característicos de piezas en bruto prealeadas y piezas endurecidas por presión
[0085] En las pruebas I1 e I2, se han fabricado piezas en bruto prealeadas no estampadas según las condiciones de la invención, y se han endurecido por prensado adicionalmente según las condiciones de la invención. No hay aluminio libre presente en las piezas en bruto prealeadas. No se ha experimentado ninguna fase líquida durante el calentamiento a 03 a pesar de la corta duración del calentamiento.
[0086] La entrada media de hidrógeno debido al calentamiento a 03 es muy baja (0,01 ppm), así como el hidrógeno promedio en sí (0,21 ppm). Por lo tanto, el riesgo de fractura retardada disminuye mucho debido al bajo contenido de hidrógeno. Además, se demuestra que incluso si las piezas en bruto se dejan durante más tiempo en el horno (de 1'40» a 2'30" en los ensayos I1 y I2), no se produce una entrada de
hidrógeno complementaria AHdiff. Por lo tanto, incluso si las piezas en bruto prealeadas tienen que permanecer durante un mayor tiempo en el horno debido a un evento inesperado en la línea de producción, esto no tiene consecuencias perjudiciales.
[0087] La estructura de revestimiento después del endurecimiento por prensado es similar a la descrita en el documento WO2008053273, lo que permite lograr un amplio intervalo de intensidad en la soldadura por puntos por resistencia.
[0088] En las pruebas I3-I4, las piezas brutas prealeadas no estampadas se han fabricado con una temperatura 02 más alta y un tiempo t2 más corto que en las pruebas I1 e I2. Esto permite obtener piezas en bruto prealeadas que tienen un contenido difusible.
medio igual o menor (0,15-0,21 ppm) que el de las pruebas I1 e I2.
[0089] En las pruebas I5-I6, según las condiciones para (01, ti, 02, t2), se ha creado una capa de óxido que contiene alúmina, de 0,17mm de espesor junto con un contenido medio de hidrógeno difusible de 0,14 ppm. Como se ilustra en la figura 1, este valor de espesor corresponde al ancho total a la mitad del máximo del contenido de O. La Figura 1 evidencia que Fe y Si también pueden estar presentes a una cierta distancia de la superficie. En su superficie extrema, es decir, de 0 a 0,01 mm por debajo de la superficie del revestimiento como se muestra en la figura 2, esta capa está compuesta de 30 % de Al2O3 rematado por AIOOH, tipo Boehmita, cuya presencia resulta del ciclo térmico específico y la presencia de oxígeno y vapor de agua en el horno. Después de mantenerse a 350 °C durante 15', el contenido medio de hidrógeno difusible de la pieza en bruto prealeada es aproximadamente el mismo que en la prueba I4. La entrada de hidrógeno A Hdiff es inferior a 0,06ppm, lo que permite obtener una parte endurecida por presión con un hidrógeno difusible promedio de solo 0,20ppm. Además, el aumento de t3 de 1'40"(I5) a 6' (I6) no conduce a un aumento de hidrógeno difusible en la parte endurecida por presión. Por lo tanto, incluso si las piezas en bruto prealeadas tienen que permanecer durante un mayor tiempo en el horno antes del estampado en caliente, no se experimenta ningún efecto perjudicial.
[0090] Estas propiedades se obtienen con condiciones de alta productividad, es decir, con una velocidad de calentamiento rápida A t20-700° (s) de 35 s. La estructura de revestimiento después del endurecimiento por presión es similar a la descrita en el documento WO2008053273. También se menciona que la etapa de tratamiento térmico (03, t3) no modifica significativamente la capa que contiene alúmina: antes del calentamiento a (03=900 °C, t3=1'40"), la capa que contiene alúmina tiene un espesor de 0,17mm, después del calentamiento a (03, t3) y el endurecimiento por presión, la capa que contiene alúmina tiene un espesor de 0,18mm, con características microestructurales similares.
[0091] Para todas las pruebas I1-I6, la microestructura de ferrita-perlita de las piezas en bruto prealeadas permite realizar la perforación y el corte fácilmente.
[0092] En las pruebas R1-R2, el tiempo de mantenimiento t 1 no es suficiente para crear una capa de interdifusión de al menos 2mm. Por lo tanto, el aluminio libre está presente en la pieza en bruto prealeada y la fusión se produce en el prerrevestimiento cuando se calienta a 03. Además, la capa que contiene alúmina es insuficiente para evitar una entrada significativa de hidrógeno AHdiff durante el endurecimiento por presión. Esta entrada es especialmente alta cuando el tiempo de retención t3 es más largo.
[0093] En la prueba R3, aunque (01, t1) se han elegido según la invención, la temperatura 02 es demasiado alta. Sin limitarse a una teoría, se cree que esto puede deberse a la solubilidad del hidrógeno que todavía es alta a esta temperatura, o a la adsorción de agua que está presente a esta temperatura. Como consecuencia, el contenido de hidrógeno difusible es demasiado alto en la pieza en bruto prealeada.
[0094] En la prueba R4, aunque (01, t1) también se han elegido según la invención, la temperatura 02 es demasiado baja, por lo tanto, la efusión de hidrógeno es insuficiente ya que el revestimiento actúa como una barrera para la desorción de hidrógeno. Como consecuencia, el contenido de hidrógeno difusible es demasiado alto en la pieza en bruto prealeada.
[0095] En la prueba R5, dado que (01, t1) están fuera de las condiciones de la invención, el hidrógeno difusible en la pieza en bruto prealeada y endurecida por presión es demasiado alto, aunque (02, t2), (03, t3) están de acuerdo con las condiciones de la invención.
[0096] En la prueba R6, no se han aplicado etapas de prealeación. Por lo tanto, la fase líquida está presente durante el calentamiento a 03. A pesar de que el difusible promedio es bajo antes de calentar a 03, el espesor de su óxido que contiene alúmina en la parte superior del revestimiento es insuficiente (0,01mm), lo tanto, el hidrógeno difusible medio en la parte final no es inferior a 0,40 ppm.
[0097] Así, las piezas de acero revestidas endurecidas a presión fabricadas según la invención pueden utilizarse con beneficio para la fabricación de piezas estructurales o de seguridad de vehículos.
Claims (18)
1. Un procedimiento de fabricación de una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado, que comprende las siguientes etapas sucesivas:
- proporcionar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prerrevestida no estampada compuesta de un sustrato de acero tratable térmicamente cubierto por un prerrevestimiento de aluminio, o aleación a base de aluminio, aleación a base de aluminio que designa una aleación en la que el aluminio es el elemento principal en porcentaje en peso, o aleación de aluminio, aleación de aluminio que designa una aleación en la que el aluminio es superior al 50 % en peso, resultando el prerrevestimiento directamente de un procedimiento de aluminización por inmersión en caliente sin tratamiento térmico adicional, donde el espesor del prerrevestimiento está comprendido entre 10 y 35 micrómetros en cada lado de la bobina, lámina o pieza en bruto de acero, a continuación
- calentar la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampado en un horno bajo una atmósfera que contiene al menos un 5 % de oxígeno, hasta una temperatura 01 comprendida entre 750 y 1000 °C, durante un tiempo t1 comprendido entre t1 donde :
- enfriar la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampada a una velocidad de enfriamiento Vr1 hasta una temperatura 0i, donde dicha velocidad de enfriamiento Vn se selecciona de modo que la suma de las fracciones de área de bainita y martensita sea inferior al 30 % en el sustrato de acero y para obtener una estructura de ferrita-perlita en el sustrato de acero, después de dicho enfriamiento Vr1 y antes del calentamiento posterior, a continuación
- mantener la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampado a una temperatura 02 comprendida entre 100 y 500 °C, durante un tiempo t2 comprendido entre 3 y 45 minutos, para obtener un contenido de hidrógeno difusible inferior a 0,35 ppm, medido por análisis de desorción térmica como se describe en la descripción.
2. Un procedimiento para la fabricación de una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según la reivindicación 1, donde dicha temperatura 02 es mayor o igual a 100 °C e inferior a 300 °C.
3. Un procedimiento para fabricar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha temperatura 02 es superior o igual a 300 °C e inferior o igual a 400 °C.
4. Un procedimiento para fabricar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según la reivindicación 1, donde dicha temperatura 02 es superior a 400 °C e inferior o igual a 500 °C.
5. Un procedimiento para fabricar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde dicho tiempo t 2 está comprendido entre 4 y 15 minutos.
6. Un procedimiento para fabricar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde dicha temperatura 0i es igual a la temperatura ambiente y donde la lámina o pieza en bruto de la bobina no estampada, después de enfriarse a temperatura ambiente, se calienta hasta dicha temperatura 02.
7. Un procedimiento para fabricar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde dicha temperatura 0i es igual a dicha temperatura 02.
8. Un procedimiento para fabricar una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además, inmediatamente después de mantener la bobina, lámina o pieza en bruto de acero no estampado a una temperatura [02 comprendida entre 100 y 500 °C durante un tiempo t2, enfriar la bobina, lámina o pieza en bruto de acero, hasta la temperatura ambiente.
9. Una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado, que comprende un sustrato de acero tratable con calor cubierto por un prerrevestimiento aleado que contiene aluminio y hierro, no estando presente el aluminio como aluminio libre, donde dicha bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado contiene una capa de interdifusión en la interfaz entre el sustrato de acero y el prerrevestimiento, con un espesor comprendido entre 2 y 16 micrómetros, siendo la capa de interdifusión una capa con una estructura ferrítica a(Fe), que tiene Al y Si en solución sólida, y una capa de óxido que contiene alúmina encima del prerrevestimiento aleado, con un espesor superior a 0,10 μm,
- donde el hidrógeno difusible es inferior a 0,35 ppm, medido por análisis de desorción térmica como se describe en la descripción.
- y donde dicho sustrato de acero tiene una microestructura de ferrita-perlita y donde la suma de las fracciones de área de bainita y martensita es menor que 30 % en la microestructura de acero
10. Una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según la reivindicación 9, donde el espesor de la capa de interdifusión está comprendido entre 0,5 y 5 mm.
11. Una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según la reivindicación 10, donde el sustrato de acero tiene un espesor no uniforme.
12. Un procedimiento para la fabricación de una pieza de acero revestida endurecida por presión, donde:
- se proporciona una bobina, lámina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, o se fabrica mediante un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, a continuación
- si dicha lámina, bobina o pieza en bruto de acero prealeado no estampado está en forma de bobina o lámina, cortar la bobina o lámina para obtener una pieza en bruto de acero prealeado, a continuación - calentar dicha pieza en bruto de acero prealeado no estampado de tal manera que la duración del calentamiento AT20-700° entre 20 y 700 °C, expresada en s, sea menor que ((26,22 3 th) -0,5), siendo th el espesor, expresado en milímetros, de dicha pieza en bruto de acero prealeado no estampado, hasta una temperatura 03, y mantener la pieza en bruto de acero prealeado no estampado a dicha temperatura 03 durante un tiempo t3 para obtener una estructura austenítica parcial o total en el sustrato de acero, a continuación
- transferir la pieza en bruto calentada a una prensa, a continuación
- prensar en caliente formando la pieza en bruto calentada para obtener una pieza, a continuación - enfriar la pieza mientras se mantiene en la herramienta de prensado, para obtener una microestructura en el sustrato de acero que comprende al menos martensita y/o bainita, y para obtener una parte revestida endurecida por prensado.
13. Un procedimiento para fabricar una pieza de acero revestida endurecida por presión, según la reivindicación 12, donde se proporciona una pieza en bruto de acero prealeado no estampado fabricada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, no estando dicha pieza en bruto de acero prealeado no estampado enfriada a temperatura ambiente entre el mantenimiento a dicha temperatura 02 y el calentamiento a dicha temperatura 03.
14. Un procedimiento para fabricar una pieza revestida endurecida por presión según la reivindicación 12 o 13, donde la diferencia AHdiff entre el contenido de hidrógeno difusible en dicha pieza revestida endurecida por presión y el contenido de hidrógeno difusible en dicha pieza en bruto prealeada no estampada, es inferior a 0,10 ppm.
15. Un procedimiento para fabricar una pieza revestida endurecida por presión según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, donde el calentamiento de dicha pieza en bruto de acero prealeado no estampado hasta una temperatura 03 se realiza mediante un procedimiento seleccionado entre calentamiento por inducción, calentamiento por resistencia o calentamiento por conducción.
16. Un procedimiento para fabricar una pieza revestida endurecida por presión según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, donde la microestructura del sustrato de acero de la pieza revestida endurecida por presión comprende más del 80 % de martensita.
17. Un procedimiento para la fabricación de una pieza revestida endurecida por prensión según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, donde la pieza revestida endurecida por presión tiene un límite elástico superior a 1000 MPa.
18. Uso de una pieza endurecida por presión fabricada según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17 para la fabricación de piezas estructurales o de seguridad de vehículos.
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