ES2960955T3

ES2960955T3 - Chapa de acero zincada para estampación en caliente y método de producción de la misma

Info

Publication number: ES2960955T3
Application number: ES19761693T
Authority: ES
Inventors: Takatoshi Yoshida; Yosuke Ukawa
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2024-03-07
Anticipated expiration: 2039-02-06
Also published as: US11634807B2; WO2019167573A1; BR112020017665A2; CA3091581A1; CN111771006A; RU2755721C1; KR20200123232A; JP6916129B2; US20200407833A1; JP2019151883A; EP3751016B1; EP3751016A1; CA3091581C; KR102398731B1; EP3751016A4; MX2020009032A

Abstract

La lámina de acero galvanizada para estampado en caliente según un aspecto de la presente invención comprende una lámina de acero base y una capa de revestimiento proporcionada sobre una superficie de la lámina de acero base, en donde la lámina de acero base contiene, en % en masa, 0,10-0,5 % de C, 0,7-2,5% de Si, 1,0-3% de Mn, y 0,01-0,5% de Al, siendo la porción restante hierro e impurezas incidentales, y la lámina de acero base tiene, en su interior, un interior oxidado. capa que tiene un espesor de 1 μm o más y que contiene un óxido que incluye Si y/o Mn, y una capa descarbonizada que tiene un espesor de 20 μm o menos hacia el interior de la lámina de acero base desde una interfaz entre la lámina de acero base y la capa de revestimiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Chapa de acero zincada para estampación en caliente y método de producción de la misma

La presente invención se refiere a una chapa de acero zincada para estampación en caliente y a un método de producción para la misma.

Las piezas de automóvil se producen generalmente mediante prensado de una chapa de acero. Como chapa de acero para piezas de automóviles, se utilizan una chapa de acero sometida a decapado después de la laminación en caliente (en lo sucesivo denominada "chapa de acero decapada laminada en caliente") y una chapa de acero laminada en frío. Además, también se puede utilizar una chapa de acero revestida producida mediante el revestimiento de dicha chapa de acero con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión. Las chapas de acero revestidas se clasifican principalmente en chapas de acero galvanizadas (recubiertas de Zn) y chapas de acero recubiertas de aluminio (Al), y la chapa de acero galvanizada se usa ampliamente en términos de resistencia a la corrosión y similares.

En los últimos años, como una técnica que puede lograr tanto un aumento de la resistencia como la formación de una forma complicada en la fabricación de piezas de automóvil, se ha propuesto la estampación en caliente en la que se utiliza una chapa de acero (chapa de acero decapada laminada en caliente, chapa de acero laminada en frío o chapa de acero revestida producida utilizando la chapa de acero anterior como sustrato de acero) se prensa a altas temperaturas para su producción. La estampación en caliente también se denomina conformación en caliente, prensado en caliente, o similar, y es un método para formar a presión la chapa de acero anterior calentando la chapa a una temperatura alta por encima de un intervalo de temperatura (por encima del punto de transformación Ac-i) de ferrita austenita. Tal estampación en caliente puede producir piezas de automóvil que tienen una forma complicada y al mismo tiempo una alta resistencia. En lo sucesivo en el presente documento, una pieza obtenida estampando en caliente una chapa de acero también se denomina "componente estampado en caliente".

Como chapa de acero utilizada para la estampación en caliente, ya se conoce una chapa de acero que contiene elementos tales como Si y Mn y que tiene una buena propiedad de enfriamiento rápido y una productividad relativamente alta durante el prensado.

Sin embargo, cuando esta chapa de acero se utiliza como sustrato de acero de una chapa de acero galvanizada en caliente, existe el problema de que se produzcan defectos de apariencia tales como puntos sin recubrir e irregularidades en la aleación cuando se alea una capa revestida.

Esto se debe a que el Si y el Mn se difunden y se concentran en una superficie de la chapa de acero cuando se realiza el recocido por reducción antes de recubrir el sustrato de acero en una línea de revestimiento por inmersión en caliente. En general, entre los elementos añadidos al acero, Si y Mn son elementos que se oxidan más fácilmente que el Fe (elementos oxidables), de modo que Si y Mn concentrados se oxidan selectivamente y se forma una película compuesta de óxidos de Si y Mn sobre la superficie de la chapa de acero. Dado que Si, Mn y sus óxidos tienen poca humectabilidad con zinc fundido, los defectos de apariencia descritos anteriormente ocurren cuando se recubre el sustrato de acero que tiene Si y Mn concentrados en la superficie.

Como técnica para suprimir la aparición de dicho defecto de apariencia, la bibliografía de patente 1 divulga una técnica para realizar un recocido por reducción de un sustrato de acero de una chapa de acero zincada para estampación en caliente que contiene elementos oxidables tales como Si y Mn en un intervalo de temperaturas en el que Si, Mn, etc. no precipitan como óxido sobre una superficie, o en un intervalo de temperatura donde la concentración en la superficie es extremadamente pequeña incluso si se produce la precipitación.

La bibliografía de patente 2 divulga una técnica de galvanización de una chapa de acero que contiene del 0,1 al 0,5% en masa de C, del 0,05 al 0,5% en masa de Si y del 0,5 al 3% de Mn para dar una chapa de acero estampada en caliente de alta resistencia excelente en cuanto a conformabilidad en prensa y resistencia a la corrosión después del recubrimiento. En la chapa de acero descrita en la bibliografía de patente 2, estableciendo el contenido de Si en el acero que causa puntos sin recubrir y desigualdades en la aleación al 0,5 % en masa o menos, se aseguran las propiedades de revestimiento en la superficie de la chapa de acero y se suprime la aparición de irregularidades en la aleación.

La bibliografía de patente 3 divulga una técnica en la que al formar una capa descarburada que tiene un espesor de 10 a 200 mm sobre la superficie de la chapa de acero, se suprime la aparición de grietas en la superficie de la chapa de acero, y se suprime la aparición de grietas intergranulares debidas a la fragilización del metal líquido (LME) en una chapa de acero zincada producida usando la chapa de acero.

Sin embargo, tras un estudio adicional por parte de los inventores de la presente solicitud, la chapa de acero descrita en la bibliografía de patente 1 tiene cierto margen de mejora en su apariencia.

La chapa de acero descrita en la bibliografía de patente 2 tiene el problema de que el templado avanza durante una etapa de enfriamiento lento en la estampación en caliente y la resistencia del componente estampado en caliente disminuye. Dado que el contenido de Si es tan pequeño como 0,5 % o menos, existe el problema de que es difícil generar austenita retenida y es difícil obtener una buena ductilidad en un componente estampado en caliente.

La chapa de acero descrita en la bibliografía de patente 3 tiene el problema de que la resistencia de la superficie de la chapa de acero se vuelve inestable debido a la presencia de la capa descarburada. Además, es difícil formar una capa descarburada de manera que la capa tenga un espesor uniforme, y existe el problema de que la estabilidad de los materiales en la dirección transversal y longitudinal de la chapa de acero es insuficiente. La bibliografía de patente 4 describe un método para fabricar una chapa de acero galvanizada para estampación en caliente, una chapa de acero recocida y galvanizada en caliente para estampación en caliente y un método para fabricar la misma. La bibliografía de patente 5 describe una chapa de acero aleado galvanizado por inmersión en caliente para estampación en caliente, que tiene una excelente adhesión de la película de recubrimiento cuando el recubrimiento se realiza después de la estampación en caliente.

La presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias anteriores, y un objetivo de la misma es proporcionar una chapa de acero zincada capaz de proporcionar un componente estampado en caliente que tenga una mejor apariencia y una calidad estable.

Listado de citas

Bibliografía de patentes

Bibliografía de Patentes 1: JP 2014-159624 A

Bibliografía de Patentes 2: JP 2007-56307 A

Bibliografía de Patentes 3: JP 2013-513725 A

Bibliografía de Patentes 4: EP 2843077 A1

Bibliografía de Patentes 5: JP 2017186663 A

Como resultado de diversos estudios, los presentes inventores han descubierto que el objetivo anterior se puede lograr mediante la siguiente invención.

Una chapa de acero zincada para estampación en caliente según un aspecto de la presente invención incluye un sustrato de acero y una capa revestida proporcionada sobre una superficie del sustrato de acero, en la que el sustrato de acero contiene, en términos de % en masa, del 0,10 al 0,5 % de C, del 0,7 al 2,5 % de Si, del 1,0 al 3 % de Mn, del 0,01 al 0,5 % de Al y opcionalmente el 0,005 % o menos, excluyendo el 0 %, de B, siendo el resto hierro e impurezas inevitables, y el sustrato de acero tiene, en su interior, una capa interna de óxido que contiene un óxido que contiene al menos uno de Si y Mn que tiene un espesor de 1 pm o más, y una capa descarburada que tiene un espesor de 20 pm o menos desde una interfaz con la capa revestida hacia una dirección interna del sustrato de acero.

Estos y otros objetos, características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada.

Cuando la chapa de acero para estampación en caliente descrita en la bibliografía de patente 1 se usa como sustrato de acero de una chapa de acero recocida y galvanizada, en casos raros pueden producirse irregularidades en la aleación. Los presentes inventores han examinado la razón y, por lo tanto, han descubierto que la causa es que la chapa de acero tiene un alto contenido de Si, y dado que un soluto de Si está presente en la superficie y cerca de la superficie, la difusión de Fe desde el lado de la chapa de acero hacia la capa revestida se suprime durante la aleación después del revestimiento.

Por otra parte, los presentes inventores han examinado repetidamente un método para suprimir la aparición de irregularidades en la aleación debido al soluto Si. Como resultado, los presentes inventores han descubierto que añadiendo vapor a una atmósfera en un horno durante el recocido por reducción de la chapa de acero, es decir, mediante recocido por reducción en una atmósfera de alto punto de rocío, el soluto Si que es la causa de la desigualdad de la aleación disminuye en la superficie de la chapa de acero y cerca de la superficie. Esta disminución del soluto Si se debe a que el Si y el Mn se oxidan en el interior de la chapa de acero para formar una capa interna de óxido, momento en el que no se forma sobre la superficie de la chapa de acero una película de óxido que contiene óxidos de Si y Mn.

Sin embargo, cuando el recocido se realiza en una atmósfera de alto punto de rocío, se forma una capa (en lo sucesivo denominada "capa descarburada") con bajo contenido de carbono que tiene una resistencia a la tracción relativamente baja sobre la superficie de la chapa de acero y cerca de la superficie. La capa descarburada se forma haciendo reaccionar vapor en un horno con átomos de carbono (C) en la superficie de la chapa de acero y cerca de la superficie para generar monóxido de carbono (CO).

Los presentes inventores también han examinado una capa descarburada y, como resultado, descubrieron que al establecer la capa descarburada a un espesor predeterminado o menor, es posible suprimir el efecto de la capa descarburada sobre la resistencia de una chapa de acero zincada y de un componente estampado en caliente fabricado utilizando la chapa de acero zincada.

Los presentes inventores han completado la presente invención basándose en estos hallazgos.

Según la presente invención, es posible proporcionar una chapa de acero zincada para estampación en caliente, que tiene mejor apariencia. Aplicando estampación en caliente a la chapa de acero zincada para estampación en caliente de la presente invención, se puede obtener un componente estampado en caliente de calidad estable.

Además, según la presente invención, se puede obtener de forma estable una chapa de acero zincada para estampación en caliente.

En lo sucesivo en el presente documento, se describirán en detalle modos para llevar a cabo la presente invención. La presente invención no se limita a las realizaciones descritas a continuación.

En la siguiente descripción, una chapa de acero galvanizada en caliente (GI) y una chapa de acero recocida y galvanizada (GA) también se denominan colectivamente "chapa de acero zincada", y una capa galvanizada en caliente y una capa recocida y galvanizada en caliente también se denominan colectivamente como "capa revestida".

(Configuración de chapa de acero zincada)

La chapa de acero zincada según la realización de la presente invención tiene una capa zincada sobre una superficie de un sustrato de acero. El sustrato de acero tiene una capa interna de óxido y una capa descarburada. (Capa interna de óxido)

La capa interna de óxido es una capa formada dentro del sustrato de acero y que contiene al menos un óxido de Si y Mn. La capa interna de óxido se forma cerca de la superficie del sustrato de acero mediante recocido con alto punto de rocío y no aparece en la superficie del sustrato de acero.

En la chapa de acero zincada según la realización de la presente invención, la capa interna de óxido del sustrato de acero tiene un espesor de 1,0 pm o más. Al formar dicha capa interna de óxido, la aparición de puntos sin recubrir en la chapa de acero zincada puede suprimirse suficientemente y la adhesión entre una capa revestida formada y el sustrato de acero puede hacerse suficientemente alta. Es decir, se pueden asegurar las propiedades del revestimiento.

Esto se debe al hecho de que cuando se forma dicha capa interna de óxido, el Si se convierte en óxido cerca de la superficie del sustrato de acero, de modo que un soluto Si disminuye en la superficie del sustrato de acero y cerca de la superficie. El soluto Si tiene la función de reducir la humectabilidad entre el sustrato de acero y el zinc y retrasar la aleación de la capa revestida, lo que provoca el deterioro de las propiedades del revestimiento.

En la chapa de acero zincada según la realización de la presente invención, una profundidad de la capa interna de óxido desde una interfaz entre el sustrato de acero y la capa zincada es preferiblemente de 1 pm o más, más preferiblemente 1,5 pm o más, y aún más preferiblemente 2 pm o más. La profundidad de la capa interna de óxido se refiere a una profundidad de una parte de la capa interna de óxido más cercana a la interfaz. El espesor de la capa interna de óxido es preferiblemente de 2 pm o más, y más preferiblemente de 3 pm o más.

(Capa descarburada)

La capa descarburada es una región donde se reduce el contenido de carbono, que se forma en la superficie del sustrato de acero y cerca de la superficie mediante recocido con alto punto de rocío. En la chapa de acero zincada, la capa descarburada está situada cerca de una interfaz entre la capa revestida y el sustrato de acero desde la interfaz hacia una dirección interna del sustrato de acero.

En la presente realización, la capa descarburada es una capa que se forma sobre la superficie del sustrato de acero y cerca de la superficie mediante recocido, y tiene un contenido de carbono del 80 % o menos del contenido de carbono del sustrato de acero antes del recocido. Dado que el contenido de carbono de la capa descarburada es menor que el de una parte no descarburada del sustrato de acero, la resistencia a la tracción es menor que la de la parte no descarburada.

Si el espesor de la capa descarburada, es decir, la profundidad de la capa descarburada desde una interfaz entre la capa revestida y el sustrato de acero en la chapa de acero zincada varía, las características de la chapa de acero zincada también varían. Así pues, en la chapa de acero zincada según la presente realización, el espesor de la capa descarburada es de 20 pm o menos. El espesor de la capa descarburada es preferiblemente de l5 pm o menos, y más preferiblemente de 10 |jm o menos. Dado que lo más preferible es que no se forme ninguna capa descarburada, el espesor de la capa descarburada es lo más preferiblemente de 0 mm.

Cuando el espesor de la capa descarburada del sustrato de acero es de 20 jm o menos, es posible reducir suficientemente las variaciones en las propiedades mecánicas de la chapa de acero zincada obtenida.

Durante la estampación en caliente de la chapa de acero zincada, el Fe en el sustrato de acero se difunde hacia la capa revestida a través de una interfaz entre el sustrato de acero y la capa revestida. Dependiendo de las condiciones de estampación en caliente, en la capa revestida se incorpora Fe situado a una profundidad de aproximadamente 10 a 20 jm desde la superficie del sustrato de acero. Así pues, si el espesor de la capa descarburada en la chapa de acero zincada antes de la estampación en caliente es de 20 jm o menos, la influencia de la capa descarburada sobre la resistencia se puede suprimir en el componente estampado en caliente.

La capa interna de óxido y la capa descarburada pueden superponerse desde la superficie de la chapa de acero hacia la dirección interna. Como se describe en los ejemplos descritos más adelante, el espesor de la capa descarburada se puede medir obteniendo un perfil de concentración de cada elemento en una dirección de profundidad (dirección del espesor) desde la superficie de la chapa de acero mediante espectrometría de emisión óptica de descarga luminosa (GDOES). La profundidad y el espesor de la capa interna de óxido se pueden medir mediante una fotografía de una sección transversal de la chapa de acero tomada utilizando un microscopio electrónico de barrido (SEM).

(Composición de componentes del sustrato de acero)

A continuación, se describirá la composición de los componentes del sustrato de acero que forma la chapa de acero zincada según la presente realización. Todos los "%" en las siguientes composiciones de componentes significan "% en masa".

[C: 0,10-0,5 %]

El C es un elemento que contribuye a un aumento de la resistencia del componente estampado en caliente como elemento de refuerzo de solución sólida. Para obtener una alta resistencia de, por ejemplo, 980 MPa o más en el componente estampado en caliente, el límite inferior del contenido de C es 0,10% o más. El límite inferior del contenido de C es preferiblemente 0,13% o más, más preferiblemente 0,15% o más, y aún más preferiblemente 0,17 % o más.

Por otro lado, el contenido excesivo de C degrada la soldabilidad del componente estampado en caliente. Así pues, el límite superior del contenido de C es 0,5 %. El límite superior del contenido de C es preferiblemente 0,40 % o menos, más preferiblemente 0,35 % o menos, y aún más preferiblemente 0,30 % o menos.

[Si: 0,7-2,5 %]

Si es un elemento que contribuye a mejorar la resistencia de unión de una parte soldada por puntos del componente estampado en caliente. El Si tiene el efecto de mantener la resistencia del componente estampado en caliente evitando el templado durante una etapa de enfriamiento lento en la estampación en caliente. Además, el Si es un elemento que contribuye a mejorar la ductilidad del componente estampado en caliente formando austenita retenida. Para exhibir efectivamente estos efectos, el límite inferior del contenido de Si es 0,7% o más. El límite inferior del contenido de Si es preferiblemente 0,75% o más, más preferiblemente 0,80% o más, aún más preferiblemente 0,90 % o más, e incluso más preferiblemente 1,0 % o más.

Por otro lado, el contenido excesivo de Si conduce a un aumento excesivo de la resistencia del acero, aumentando así una carga de laminación en la producción de una chapa de acero decapada laminada en caliente o una chapa de acero laminada en frío, es decir, el sustrato de acero. Adicionalmente, el contenido excesivo de Si genera incrustaciones que contienen SiO2 en la superficie del sustrato de acero durante el proceso de laminación en caliente, lo que podría degradar las propiedades superficiales de la chapa de acero revestida. Así pues, el límite superior del contenido de Si es 2,5 % o menos. El límite superior del contenido de Si es preferiblemente 2,3 % o menos, y más preferiblemente 2,1 % o menos.

[Mn: 1,0-3 %]

El Mn un elemento que es eficaz para mejorar una propiedad de enfriamiento para suprimir variaciones de resistencia en un intervalo de alta resistencia del componente estampado en caliente. Además, el Mn es un elemento que promueve la aleación en un proceso de aleación de una capa revestida que se describirá más adelante para asegurar de ese modo la concentración de Fe en la capa revestida. Para exhibir efectivamente estos efectos, el límite inferior del contenido de Mn es 1,0% o más. El límite inferior del contenido de Mn es preferiblemente 1,2 % o más, más preferiblemente 1,5 % o más, y aún más preferiblemente 1,7 % o más.

Por otro lado, el contenido excesivo de Mn conduce a un aumento excesivo de la resistencia del acero, aumentando así la carga de rodadura en la producción del sustrato de acero. Así pues, el límite superior del contenido de Mn es 3 % o menos. El límite superior del contenido de Mn es preferiblemente 2,8 % o menos, y más preferiblemente 2,5 % o menos.

[Al: 0,01-0,5 %]

El Al es un elemento necesario para la desoxidación. Así pues, el límite superior del contenido de Al es 0,01 % o más. El límite inferior del contenido de Al es preferiblemente 0,03 % o más. Por otro lado, el contenido excesivo de Al no solo satura el efecto antes mencionado, pero también aumenta la cantidad de inclusiones hechas de alúmina y similares, degradando así la trabajabilidad. Así pues, el límite superior del contenido de Al es 0,5 % o menos. El límite superior del contenido de Al es preferiblemente 0,3 % o menos.

El sustrato de acero de la chapa de acero zincada según la presente realización incluye aquellos que contienen los componentes anteriores y el resto es hierro (Fe) e impurezas inevitables. Ejemplos de impurezas inevitables incluyen P, S y N.

El P es un elemento que afecta negativamente a la fuerza de unión de la parte soldada por puntos. El contenido excesivo de P conduce a la segregación en una superficie recién solidificada de las pepitas formadas en la soldadura por puntos, lo que hace que las pepitas se vuelvan quebradizas, dando como resultado una reducción en la fuerza de unión. Así pues, el límite superior del contenido de P es preferiblemente 0,02 % o menos, y más preferiblemente 0,015 % o menos.

Como el P, el S es un elemento que afecta negativamente a la fuerza de unión de la parte soldada por puntos. El contenido excesivo de S ayuda a generar agrietamiento intergranular debido a la segregación de los límites de grano en las pepitas, reduciendo la fuerza de unión. Así pues, el límite superior del contenido de S es preferiblemente 0,01 % o menos, y más preferiblemente 0,008 % o menos.

El N se une al B para reducir la cantidad de soluto del elemento B, afectando negativamente la propiedad de enfriamiento del sustrato de acero. El contenido excesivo de N aumenta la cantidad de precipitación de nitruros, afectando negativamente a la tenacidad del sustrato de acero. Así pues, el límite superior del contenido de N es preferiblemente 0,01 % o menos, y más preferiblemente 0,008 % o menos. El contenido de N suele ser del 0,001 % o más teniendo en cuenta el coste de producción de acero y similares.

En la presente invención, además de los componentes descritos anteriormente, El B se puede añadir aún más como elemento seleccionado cuando sea necesario.

[B: 0,005 % o menos (excluido el 0 %)]

El B está opcionalmente contenido en el sustrato de acero en un contenido del 0,005 % o menos (excluyendo el 0 %). El B es un elemento que mejora la propiedad de temple del acero. Para exhibir este efecto, el contenido es preferiblemente 0,0003 % o más. El límite inferior del contenido de B es más preferiblemente 0,0005 % o más, y aún más preferiblemente 0,0010 % o más. Por otro lado, cuando el contenido de B supera el 0,005 %, podrían precipitar partículas gruesas de boruros en el componente estampado en caliente, degradando la tenacidad del componente. En consecuencia, el límite superior del contenido de B es 0,005 % o menos, y más preferiblemente 0,004 % o menos.

(Método para producir chapa de acero zincada)

La chapa de acero zincada según la presente realización se puede producir, por ejemplo, siguiendo las siguientes etapas secuencialmente: colada de acero con una composición predeterminada, calentamiento, laminación en caliente, decapado, si es necesario, laminación en frío, galvanizado en caliente y, si es necesario, aleación.

En la presente realización, como se describe más adelante, para formar la capa interna de óxido y la capa descarburada definidas en la presente realización, las condiciones de recocido mediante el uso de un horno de reducción en una etapa de recocido incluida en la etapa de galvanizado en caliente, es decir, las condiciones de recocido en el tratamiento térmico en atmósfera reductora están adecuadamente controladas.

En lo sucesivo en el presente documento, el método para producir una chapa de acero zincada según la presente realización se describirá en el orden de las etapas.

En primer lugar, se cuela y calienta acero que satisface la composición de componentes descrita anteriormente. Las condiciones de calentamiento no están particularmente limitadas. Las condiciones normalmente utilizadas para el tratamiento térmico pueden adoptarse según corresponda, pero el calentamiento se realiza preferiblemente a una temperatura de aproximadamente 1100 °C a 1300 °C.

Después, el acero colado se lamina en caliente para obtener una chapa de acero laminada en caliente. Las condiciones de laminación en caliente no están particularmente limitadas. Las condiciones normalmente utilizadas para la laminación en caliente pueden adoptarse según corresponda. Las condiciones preferibles son sustancialmente las siguientes.

Temperatura de acabado de laminado (Temperatura de suministro del acabador FDT): de 800 a 950 °C Temperatura de bobinado (CT): de 500 a 700 °C

El límite superior del espesor de la chapa de acero laminada en caliente es preferiblemente de 3,5 mm o menos. El límite superior del espesor de la chapa de acero laminada en caliente es más preferiblemente 3,0 mm o menos, y aún más preferiblemente 2,5 mm o menos. El límite inferior del espesor de la chapa de acero laminada en caliente es preferiblemente de 2,0 mm o más.

La chapa de acero laminada en caliente se decapa en la etapa de decapado para producir una chapa de acero decapada laminada en caliente. En la etapa de decapado, sal menos solo hay que eliminar las incrustaciones formadas después de la etapa de laminación en caliente.

Por ejemplo, una bobina que tiene una alta temperatura de bobinado durante la laminación en caliente a menudo tiene una capa de óxido en el límite de grano formada por óxidos de Si o Mn en las proximidades de una interfaz entre las escamas laminadas en caliente y la chapa de acero. Sin embargo, incluso si está presente la capa de óxido en el límite de grano, la capa de óxido en el límite de grano no afecta negativamente, como un punto sin recubrir, durante un proceso de revestimiento. Así pues, en la etapa de decapado, la capa de óxido límite de grano no necesariamente se elimina.

Sin embargo, para estabilizar las propiedades superficiales de la chapa de acero zincada, tales como una apariencia o rugosidad, es preferible eliminar la capa de óxido límite de grano tanto como sea posible. Para eliminar la capa de óxido límite de grano, se puede adoptar apropiadamente un método de decapado normalmente utilizado. Ejemplos del método de decapado de la chapa de acero laminada en caliente incluyen un método en el que se usa ácido clorhídrico calentado de 80 a 90 °C o similar para decapar la chapa de acero durante un período de tiempo de 20 a 300 segundos. En este momento, preferiblemente se añade al ácido clorhídrico una cantidad adecuada de al menos uno de un acelerador de decapado y un inhibidor. Por ejemplo, se puede utilizar un compuesto que contiene un grupo mercapto como acelerador de decapado, y, por ejemplo, como inhibidor se puede utilizar un compuesto orgánico basado en amina.

La chapa de acero decapada laminada en caliente tiene preferiblemente sustancialmente el mismo espesor que la chapa de acero laminada en caliente.

La chapa de acero decapada laminada en caliente se puede laminar en frío para formar una chapa de acero laminada en frío si es necesario. La chapa de acero galvanizada según la presente realización se utiliza adecuadamente en piezas de automóviles, particularmente, con el fin de reducir el peso de vehículos de motor o similares. Por esta razón, el sustrato de acero que forma la chapa de acero zincada es preferiblemente la chapa de acero laminada en frío en términos de precisión de tamaño y planitud.

Una relación de laminación en frío, es decir, se controla preferiblemente que el coeficiente de reducción en el laminado en frío esté dentro de un intervalo de aproximadamente el 20 al 70 %, teniendo en cuenta la productividad en las fábricas. El límite superior del espesor de la chapa de acero laminada en frío es preferiblemente 2,5 mm o menos. El límite superior del espesor de la chapa de acero laminada en frío es más preferiblemente 2,0 mm o menos, y aún más preferiblemente 1,8 mm o menos.

Después, la chapa de acero decapada laminada en caliente o la chapa de acero laminada en frío así obtenida (en lo sucesivo también denominadas colectivamente "chapa de acero base") obtenida de este modo se alimenta a un proceso de revestimiento continuo de tipo horno de reducción.

En general, el proceso realizado en la línea de galvanizado en caliente tipo horno de reducción se divide en una etapa de pretratamiento, una etapa de recocido y una etapa de revestido. En la etapa de revestido, también se realiza un proceso de aleación si es necesario.

La etapa de recocido en la línea de galvanizado en caliente suele estar compuesta por un horno de reducción y una zona de enfriamiento. La presente realización se caracteriza sobre todo por el control adecuado de las condiciones de recocido en el horno de reducción, particularmente el punto de rocío de la atmósfera de reducción.

Evidentemente, el método según la presente realización no se limita a la realización descrita anteriormente, y también puede implementarse, por ejemplo, aplicando la línea de galvanizado en caliente antes mencionada a una línea de recocido continuo de tipo horno sin oxidación. A continuación, el método según la presente realización se describirá basándose en la realización anterior.

En primer lugar, el sustrato de acero se pretrata. El pretratamiento generalmente se realiza para eliminar aceite (grasa y aceite) o manchas en la superficie del sustrato de acero y, normalmente, se realiza mediante desengrase alcalino.

Como el compuesto alcalino contenido en un líquido desengrasante utilizado en el desengrasado alcalino, por ejemplo, preferiblemente se usa sosa caustica, silicato, o una mezcla de los mismos, y el compuesto alcalino no está particularmente limitado siempre que pueda eliminar la grasa y el aceite, y similares en forma de jabón soluble en agua. Para mejorar las propiedades desengrasantes, se puede realizar un proceso de limpieza electrolítica, depuración o la adición de un agente tensioactivo y un agente quelante a una solución desengrasante.

En la presente realización, siempre que la superficie del sustrato de acero esté adecuadamente desengrasada, el método de pretratamiento no está limitado y los procesos anteriores pueden realizarse solos o en cualquier combinación. Cuando se realiza el desengrasado alcalino como pretratamiento, el sustrato de acero se aclara en caliente (se lava con agua caliente) para eliminar la solución desengrasante adherida al sustrato de acero. El sustrato de acero lavado con agua caliente se seca mediante una secadora o similar.

A continuación, el sustrato de acero pretratado se introduce en el horno de reducción y luego se recuece. Es decir, el sustrato de acero se somete al tratamiento térmico en una atmósfera reductora. Las condiciones de recocido en este momento se establecen en un punto de rocío de la atmósfera reductora de -20 a 0 °C y una temperatura de recocido de 500 a 720 °C. El tiempo de retención a la temperatura de recocido, es decir, el tiempo de recocido se establece entre 90 y 400 segundos. El proceso de recocido en el intervalo de temperatura mencionado anteriormente se denomina proceso de remojo. En este caso, la temperatura de recocido se llama temperatura de remojo y el tiempo de recocido se llama temperatura de remojo.

El límite inferior del punto de rocío de la atmósfera reductora es preferiblemente -15 °C o más, y más preferiblemente -10 °C o más.

La composición de la atmósfera reductora no está particularmente limitada siempre que sea reductora y, por ejemplo, una concentración de H2 en un gas mixto H2-N2 es preferiblemente del 1 al 30 % en volumen.

El límite inferior de la temperatura de recocido es preferiblemente 530 °C o más, más preferiblemente 560 °C o más e incluso más preferiblemente 600 °C o más. El límite superior de la temperatura de recocido es preferiblemente 700 °C o menos, y más preferiblemente 680 °C o menos.

El límite inferior del tiempo de recocido es preferiblemente 120 segundos o más, y más preferiblemente 150 segundos o más. El límite superior del tiempo de recocido es preferiblemente 270 segundos o menos, y más preferiblemente 240 segundos o menos. El tiempo de recocido puede controlarse mediante la velocidad (en lo sucesivo también denominada "velocidad lineal" o abreviada como "LS") a la que el sustrato de acero pasa a través del horno de reducción.

Desde el punto de vista del ahorro energético, antes de entrar al horno de reducción, el sustrato de acero pretratado puede precalentarse en un horno de precalentamiento en atmósfera reductora utilizando gas de escape. Las condiciones de precalentamiento en este momento no están particularmente limitadas siempre que el punto de rocío de la atmósfera reductora esté en el intervalo anterior.

Las condiciones de recocido mencionadas anteriormente se determinan mediante una serie de experimentos básicos desde el punto de vista de (1) formar la capa interna de óxido en la chapa de acero para suprimir la concentración del soluto Si en la superficie del sustrato de acero y la generación de óxido basado en Si sobre la superficie del sustrato de acero que acompaña a la concentración de Si, y así suprimir la aparición de puntos sin recubrir y desigualdades en la aleación, y (2) reducir la capa descarburada formada en la superficie de la chapa de acero y suprimir las variaciones en las propiedades mecánicas de la chapa de acero zincada y los componentes después de la estampación en caliente.

Desde el punto de vista de (1) anterior, cuando los límites superior e inferior del punto de rocío de la atmósfera reductora durante el recocido, los límites superior e inferior de la temperatura de recocido, y los límites superior e inferior del tiempo de recocido están fuera de los intervalos mencionados anteriormente, se produce un punto sin recubrir.

En particular, cuando el punto de rocío de la atmósfera reductora es excesivamente bajo, cuando la temperatura de recocido es excesivamente alta, o cuando el tiempo de recocido es excesivamente largo, los óxidos basados en Si se forman fácilmente sobre la superficie, lo que tiende a causar puntos sin recubrir.

Por el contrario, cuando la temperatura de recocido es excesivamente baja, o cuando el tiempo de recocido es excesivamente corto, es más probable que permanezcan óxidos basados en Fe, lo que también tiende a causar puntos sin recubrir. Si el punto de rocío de la atmósfera reductora es demasiado alto, pueden producirse efectos adversos como la oxidación de la chapa de acero y del equipo en el horno.

Desde el punto de vista de (2) anterior, si la temperatura de recocido es demasiado alta o si el tiempo de recocido es demasiado largo, es probable que la capa descarburada tenga un espesor de 20 |jm o más, y es probable que se produzcan variaciones en las propiedades mecánicas de los componentes después de la estampación en caliente. Específicamente, es preferible que las condiciones de recocido se controlen adecuadamente mediante un equilibrio entre el punto de rocío de la atmósfera reductora y la temperatura y el tiempo durante el recocido, de modo que no se produzcan puntos sin recubrir, desigualdades de aleación y variaciones de las propiedades mecánicas. Por ejemplo, cuando el punto de rocío de la atmósfera reductora es bajo, se puede reducir la temperatura de recocido o se puede acortar el tiempo de recocido. Por el contrario, cuando el punto de rocío de la atmósfera reductora es alto, se puede aumentar la temperatura de recocido o se puede alargar el tiempo de recocido.

Aparte de la aplicación a la estampación en caliente, cuando el acero que contiene una gran cantidad de Si se galvaniza como en la presente realización, para evitar la aparición de puntos sin recubrir, por ejemplo, generalmente se emplean un método de pre-revestimiento antes de una etapa de recocido, y un método de oxidación-reducción de oxidación antes del recocido por reducción en un horno de reducción. Sin embargo, en la presente realización, el revestimiento se realiza después del recocido de reducción adecuado como se describe en detalle a continuación y, por lo tanto, estos métodos son innecesarios. El método de pre-revestimiento debe emplear un equipo especial, lo que conlleva un aumento del coste. En la producción utilizando el método de reducción de oxidación, una capa de óxido formada en una interfaz entre una capa revestida y un sustrato de acero inhibe la difusión de Fe en la capa revestida durante el calentamiento en la estampación en caliente, y el tiempo de calentamiento requerido para evitar la LME se vuelve más largo, lo que reduce la productividad de la prensa.

Después, el sustrato de acero descargado del horno de reducción se enfría en la zona de enfriamiento. Habitualmente, la zona de enfriamiento incluye una zona de enfriamiento lento, una zona de enfriamiento rápido y una zona de ajuste. La zona de ajuste también se llama zona de espera. Sin embargo, los métodos de enfriamiento se pueden realizar en condiciones normalmente utilizadas para no causar puntos sin recubrir. Por ejemplo, los métodos de enfriamiento pueden incluir un método de enfriar una chapa de acero pulverizando gas de la atmósfera reductora sobre la chapa de acero.

Después de la etapa de recocido continuo de esta manera, se realiza el galvanizado. De forma detallada, se produce una chapa de acero galvanizada en caliente (GI) mediante una etapa de galvanizado en caliente. Como alternativa, la GI mencionada anteriormente se puede alear para producir una chapa de acero recocida y galvanizada en caliente (GA).

La etapa de galvanización en caliente mencionada anteriormente se realiza utilizando un baño de galvanización en caliente controlado para que esté a una temperatura de 430 a 500 °C. El peso del recubrimiento de la capa recocida y galvanizada en caliente (que es el mismo que el de la capa recocida y galvanizada en caliente descrita a continuación) es preferiblemente 30 g/m2 o más, más preferiblemente 40 g/m2 o más, y aún más preferiblemente más de 75 g/m2 desde el punto de vista de garantizar la resistencia a la corrosión. Por otro lado, el peso del recubrimiento de la capa galvanizada en caliente (en particular, la capa recocida y galvanizada en caliente) es preferiblemente pequeño desde el punto de vista de lograr fácilmente la concentración predeterminada de Fe de la capa revestida en la presente invención. Así pues, el peso del revestimiento de la capa galvanizada en caliente es preferiblemente de 120 g/m2 o menos, y más preferiblemente 100 g/m2 o menos.

En la etapa de aleación, aumenta la concentración de Fe en la capa revestida. Desde este punto de vista, la temperatura de aleación se controla para que esté a una temperatura de 500 a 700 °C. La temperatura de aleación es más preferiblemente 530 °C o más, más preferiblemente 570 °C o más e incluso más preferiblemente 600 °C o más. Por otro lado, si la temperatura de aleación es demasiado alta, la concentración de Fe en la capa revestida será demasiado alta, de modo que la temperatura de aleación sea preferiblemente 680 °C o menos, y más preferiblemente 650 °C o menos.

Las etapas posteriores a la etapa de galvanización no se limitan particularmente a las mismas y pueden realizarse mediante un método de proceso utilizado normalmente. Habitualmente, se realizan un proceso de laminación de paso de superficial, un proceso de nivelación de aire caliente por tensión, lubricación y similares. Estos procesos pueden realizarse en condiciones normalmente utilizadas si es necesario, o pueden no realizarse si son innecesarios.

Las condiciones recomendadas para el nuevo recocido son las siguientes. Es decir, la temperatura de calentamiento (temperatura de recocido) en el recocido es preferiblemente de 400 °C o más, y más preferiblemente de 450 °C o más. Por otro lado, desde el punto de vista de suprimir la evaporación del zinc, la temperatura de recocido es preferiblemente de 750 °C o menos, y más preferiblemente de 700 °C o menos.

El tiempo para mantener la temperatura de recocido (tiempo de recocido) se puede establecer apropiadamente mediante un método de calentamiento o similar. Por ejemplo, en el caso de calentamiento en el horno, el tiempo de nuevo recocido es preferiblemente de 1 hora o más, y más preferiblemente de 2 horas o más. En el caso de calentamiento por inducción, el tiempo del nuevo recocido es preferiblemente de 10 segundos o más. Por otro lado, desde el punto de vista de suprimir la evaporación del zinc, en el caso del calentamiento en el horno, el tiempo de nuevo recocido es preferiblemente de 15 horas o menos, y más preferiblemente de 10 horas o menos. En el caso del calentamiento por inducción, el tiempo del nuevo recocido es preferiblemente de 3 minutos o menos, y más preferiblemente de 1 minuto o menos.

La chapa de acero zincada (GI o GA) así obtenida es adecuada para su uso como chapa de acero para estampación en caliente.

En la presente realización, la etapa de estampación en caliente no está particularmente limitada y se pueden adoptar los métodos normalmente utilizados. Por ejemplo, existe un método en el que, según un método normal de estampación en caliente, la chapa de acero anterior se calienta a una temperatura del punto de transformación Ac3 o superior para convertirlo en austenita, y luego, por ejemplo, la temperatura en el momento en que se completa la conformación, es decir, la temperatura en el momento en que un troquel alcanza un punto muerto menos se fija en aproximadamente 550 °C o más. Los métodos de calentamiento pueden incluir el calentamiento del horno, calentamiento de energización, calentamiento por inducción y similares.

Como condición de calentamiento, cuando el tiempo de mantenimiento (también denominado tiempo en el horno en el caso de calentamiento del horno); y referido a un tiempo desde el inicio hasta el final del calentamiento en el caso de calentamiento por energización o calentamiento por inducción) a una temperatura del punto de transformación Ac3 o superior se controla para que sea preferiblemente de 30 minutos o menos, más preferiblemente 15 minutos o menos, y aún más preferiblemente 7 minutos o menos, se suprime el crecimiento del grano de austenita para mejorar las propiedades, incluida la capacidad de estirado en caliente y la tenacidad del componente estampado en caliente. El límite inferior del tiempo de mantenimiento a una temperatura del punto de transformación Ac3 o superior no está particularmente limitado, siempre y cuando la temperatura alcance el punto de transformación Ac3 o superior durante el calentamiento.

Cuando el componente estampado en caliente se produce usando la chapa de acero zincada según la presente realización, es posible emplear además una etapa y condiciones generales, incluyendo el corte según la forma de un componente, y similares además de la etapa de estampación en caliente. Ejemplos de componentes estampados en caliente incluyen chasis de vehículos de motor, los llamados sistemas de suspensión y piezas de refuerzo.

La presente especificación divulga varios aspectos técnicos como se ha mencionado anteriormente. Entre ellas, las principales técnicas se resumirán a continuación.

Una chapa de acero zincada para estampación en caliente según un aspecto de la presente invención incluye un sustrato de acero y una capa revestida proporcionada sobre una superficie del sustrato de acero, en la que el sustrato de acero contiene, en % en masa: C: del 0,10 al 0,5 %, Si: del 0,7 al 2,5 %, Mn: del 1,0 al 3 %, y Al: del 0,01 al 0,5 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables, y el sustrato de acero tiene, en su interior, una capa interna de óxido que contiene un óxido que contiene al menos uno de Si y Mn que tiene un espesor de 1 pm o más, y una capa descarburada que tiene un espesor de 20 pm o menos desde una interfaz con la capa revestida hacia una dirección interna del sustrato de acero.

Con tal configuración, es posible obtener una chapa de acero zincada para estampación en caliente en la que se suprime aún más la aparición de defectos de apariencia tales como puntos sin recubrir e irregularidades en la aleación.

En la configuración anterior, el sustrato de acero contiene opcionalmente B en una cantidad del 0,005 % o menos (excluyendo el 0 %). Esto hace posible mejorar la propiedad de enfriamiento del sustrato de acero y mejorar la resistencia de la chapa de acero zincada para estampación en caliente.

Un método para producir una chapa de acero zincada para estampación en caliente según otro aspecto de la presente invención es un método para producir la chapa de acero zincada para estampación en caliente y se caracteriza por que una chapa de acero laminada en frío que satisface una composición de componente de la chapa de acero zincada para estampación en caliente se mantiene a una temperatura de 500 a 720 °C durante 90 a 400 segundos en una atmósfera reductora con un punto de rocío de -20 a 0 °C y luego se reviste, en donde el método comprende además una etapa de galvanización en caliente usando un baño de galvanización en caliente a una temperatura de 430 a 500 °C, y una etapa de aleación a una temperatura de aleación de 500 a 700 °C.

Con tal configuración, se puede obtener la chapa de acero zincada para estampación en caliente.

La presente invención se describirá con mayor detalle utilizando los siguientes ejemplos. Sin embargo, estos ejemplos no deben interpretarse en ningún caso como limitativos del alcance de la invención, y la presente invención también puede aplicarse con modificaciones que se añadan dentro de un alcance adaptable a los fines descritos anteriormente y a continuación, y cualquiera de ellos debe incluirse dentro del intervalo técnico de la presente invención.

Ejemplos

Después de calentar a 1200 °C un planchón hecho de acero que tenía la composición de componentes mostrada en la Tabla 1, se procedió secuencialmente a la laminación en caliente en las condiciones de temperatura de laminación de acabado (FDT) y temperatura de bobinado (CT) indicadas en la Tabla 1, al tratamiento de desoxidación mediante la etapa de decapado y a la laminación en frío para obtener una chapa de acero laminada en frío. La chapa de acero laminada en frío se utilizó como sustrato de acero de una chapa de acero revestida.

T l 11

Cada chapa de acero laminada en frío obtenida de esta manera se evaluó para los puntos respectivos a continuación.

(Profundidad y espesor de la capa interna de óxido)

La chapa de acero laminada en frío se cortó para producir una probeta con un tamaño de 10 mm x 20 mm. La probeta se incrustó en un sustrato de soporte, seguido del pulido de su sección transversal y luego grabado ligeramente con nital. Posteriormente, una parte de la sección transversal en las proximidades de la capa revestida se observó mediante FE-SEM (SUPRA35, fabricado por ZEISS) con un aumento de 1500 veces con una imagen de electrones retrodispersados. Después, en el lado del sustrato de acero desde una interfaz entre una capa de aleación revestida y el sustrato de acero, dentro del sustrato de acero, se tomó como capa interna de óxido una región donde se distribuía al menos un óxido de Si y Mn observado como una diminuta mancha negra. Un caso en el que el espesor medio de la capa interna de óxido era de 1 pm o más y la profundidad desde una interfaz entre la capa de aleación revestida y el sustrato de acero era de 1 pm o más se evaluó como bueno (aceptable), y se evaluaron los demás casos como deficiente (inaceptable). En la Tabla 3 a continuación se muestran los resultados de la evaluación.

(Espesor de la capa descarburada)

El espesor de la capa descarburada se calculó sumando los efectos del tiempo de remojo, temperatura de remojo y punto de rocío de la atmósfera a valores numéricos obtenidos a partir de una ecuación modelo creada mediante el método que se describe a continuación. Cuando el espesor calculado de la capa descarburada (profundidad desde la superficie de la chapa de acero laminada en frío) fue de 20 pm o menos, se consideró que se podían asegurar las propiedades mecánicas y este caso se evaluó como bueno (aceptable). Un caso en el que el espesor era superior a 20 pm se evaluó como deficiente (inaceptable). En la Tabla 3 a continuación se muestran los resultados de la evaluación.

(Método de creación de ecuación modelo)

La chapa de acero laminada en frío se cortó para producir una probeta con un tamaño de 100 mm x 200 mm. Esta probeta se recoció cambiando la temperatura de recocido, el punto de rocío de la atmósfera (en adelante también denominado simplemente "punto de rocío") y el tiempo de recocido con un simulador de revestimiento. El punto de rocío y la temperatura de recocido fueron los que se muestran en la Tabla 2 a continuación, y el tiempo de recocido fue de 0 s, 120 s y 240 s para cada punto de rocío y temperatura de recocido. Con respecto a la probeta recocida, GDOES obtuvo un perfil de concentración de carbono en la dirección de la profundidad (dirección del espesor) desde la superficie de la chapa de acero y se midió el espesor de la capa descarburada. El espesor de la capa descarburada se definió como una profundidad desde la superficie de la probeta hasta una posición donde la concentración de carbono era el 80 % de la concentración de carbono del sustrato de acero antes del recocido.

T l 21

continuación

Una relación entre el tiempo de recocido y el espesor de la capa descarburada está representada por la siguiente ecuación (1):

X = Kt... (1)

En este punto, X: espesor de la capa descarburada (|Jm), K: constante de velocidad de descarburación (jm/s), y t: tiempo de recocido (s).

A partir de la ecuación anterior (1), la constante de velocidad de descarburación K para cada temperatura de recocido y punto de rocío se determinó como una pendiente de un gráfico obtenido trazando cuando el eje horizontal era el tiempo de recocido t y el eje vertical era el espesor de la capa descarburada medida. X. La K obtenida se muestra en la Tabla 2.

La siguiente ecuación de Arrhenius representa una relación entre la constante de velocidad de descarburación y la temperatura de recocido:

K = Aexp(-E/RT)

En este punto, K: constante de velocidad de descarburación (jm/s), A: constante (jm/s), E: constante (J/mol), R: constante de gas (8,31 J/molK), y T: temperatura de recocido (K).

La ecuación de Arrhenius se puede transformar en la siguiente ecuación (2):

lnK = lnA (-E/R) x 1/T ... (2)

Cuando el eje horizontal era 1/T (recíproco de la temperatura de recocido expresada en temperatura absoluta) y el eje vertical era InK, de la ecuación anterior (2), E se obtuvo a partir de la pendiente de un gráfico obtenido trazando el valor mostrado en la Tabla 2, y A se obtuvo a partir de una intersección. E fue constante a 146 kJ/mol independientemente del punto de rocío. A era un valor representado por la siguiente ecuación (3):

A = 2,49 x 105 x DP+1,15 x 107... (3)

En este punto, DP es el punto de rocío (°C).

A partir de lo anterior, K en la ecuación (1) anterior era un valor representado por la siguiente ecuación. La ecuación obtenida al sustituir K en la ecuación (1) es la ecuación modelo.

K = (2,49 x 105 x DP 1,15 x 107) x exp((-146000/8,31) x 1/T)

En el experimento de laboratorio, cuando la temperatura de recocido era de 700 °C o menos, el efecto del punto de rocío no se observó a un punto de rocío de -10 °C o más y, por tanto, cuando la temperatura de recocido era de 700 °C o menos y el punto de rocío era de -10 °C o más, K se calculó con DP = -10 °C.

(Estado de revestimiento)

La chapa de acero laminada en frío se cortó para producir una probeta con un tamaño de 100 mm x 150 mm. La probeta se desengrasó electrolíticamente en ortosilicato de sodio al 3 % a 60 °C con una corriente de 20 A durante 20 segundos y luego se lavó con agua corriente durante 5 segundos. La probeta se sometió a un desengrasado alcalino de esta manera y luego se recoció (se remojó) mediante un simulador de galvanoplastia. La tabla 2 muestra la temperatura de remojo, el punto de rocío de la atmósfera reductora y la velocidad lineal (LS) como condiciones de remojo. La velocidad lineal es la velocidad de la probeta que pasa a través de un horno de recocido. La atmósfera reductora era una mezcla de gases que contenía 5 % en volumen de H2 gaseoso y el resto que fue N2 gaseoso. Específicamente, en la atmósfera reductora antes mencionada, la probeta se calentó desde temperatura ambiente hasta una temperatura de remojo y luego se sometió al proceso de remojo en las condiciones mostradas en la Tabla 2, seguido de enfriamiento desde la temperatura de remojo hasta 460 °C. Entonces, se obtuvo una chapa de acero galvanizada en caliente (GI) revistiéndola en un baño de galvanización que tenía un contenido de Al de 0,1 % en masa y una temperatura de 460 °C y limpiándola. Además, el tratamiento de aleación se llevó a cabo a una temperatura de aleación de 550 °C durante un tiempo de aleación de 20 segundos para obtener una chapa de acero recocida y galvanizada en caliente (GA).

Con respecto a la GA anterior, se observó visualmente la superficie de la chapa de acero en un intervalo (aproximadamente 100 mm x 120 mm) sumergida en el baño de galvanización para determinar una relación de área del punto sin recubrir y confirmar la presencia o ausencia de irregularidades en la aleación. Respecto al punto sin recubrir, un caso en el que la proporción del área de la zona descubierta era del 5 % o menos se evaluó como bueno (aceptable), y un caso en el que la proporción del área de la zona descubierta era superior al 5 % se evaluó como deficiente (inaceptable). En cuanto a las irregularidades de la aleación, un caso en el que la concentración de Fe era del 8 % o más se evaluó como bueno (aceptable), y un caso en el que la concentración de Fe era inferior al 8 % se evaluó como deficiente (inaceptable). Los resultados se muestran en la Tabla 3. Para el N.° 17, no se midieron la profundidad y el espesor de la capa interna de óxido.

�� Los datos de la Tabla 3 llevan a la siguiente consideración.

En los N.° 1, 2, 4 a 6, 8 a 13, 15 y 16, las condiciones de remojo en atmósfera reductora satisfacen los requisitos de la presente invención, y el espesor de la capa descarburada, la relación de área del punto sin recubrir y la irregularidad de la aleación se evaluaron como buenas. Aunque no se muestra en la Tabla 3, en los N.° 1 a 16, la profundidad de la capa interna de óxido fue de 1 a 3 |jm, y todos fueron evaluados como buenos.

En el N.° 3, N. 7 y N. 14, la irregularidad de la aleación se evaluó como deficiente. Esto probablemente se debe a que el punto de rocío de la atmósfera reductora es tan bajo como -45 °C y no se forma ninguna capa interna de óxido, o el espesor y la profundidad de la capa interna de óxido son insuficientes.

Entre estos, en N.° 7 y N.° 14, la proporción de puntos sin recubrir también se evaluó como deficiente. Esto probablemente se debe a que se forma óxido basado en Si en la superficie del sustrato de acero.

En el N.° 17, el espesor de la capa descarburada se evaluó como deficiente. Probablemente esto se deba a que la temperatura de remojo es demasiado alta.

Para describir la presente invención, la invención se ha descrito en la descripción anterior de manera apropiada y suficiente utilizando realizaciones con referencia a ejemplos específicos y similares.

La presente invención tiene una amplia gama de aplicabilidad industrial en campos técnicos relacionados con una chapa de acero zincada para estampación en caliente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una chapa de acero zincada para estampación en caliente, que comprende:

un sustrato de acero; y

una capa revestida proporcionada sobre una superficie del sustrato de acero,

en donde el sustrato de acero contiene, en % en masa:

C: del 0,10 al 0,5 %,

Si: del 0,7 al 2,5 %,

Mn: del 1,0 al 3 %,

Al: del 0,01 al 0,5%, y

opcionalmente B: 0,005 % o menos, excluyendo el 0 %,

siendo el resto hierro e impurezas inevitables, y

el sustrato de acero tiene, en su interior, una capa interna de óxido que contiene un óxido de al menos uno de Si y Mn que tiene un espesor de 1 pm o más, y una capa descarburada que tiene un espesor de 20 pm o menos desde una interfaz con la capa revestida hacia una dirección interna del sustrato de acero, determinándose ambas capas según el método divulgado en la descripción.

2. Un método para producir la chapa de acero zincada para estampación en caliente según la reivindicación 1, comprendiendo el método mantener una chapa de acero laminada en frío que satisface la composición de componentes según la reivindicación 1 a entre 500 y 720 °C durante 90 a 400 segundos en una atmósfera reductora con un punto de rocío de -20 a 0 °C y luego revestir la chapa de acero laminada en frío, comprendiendo el método adicionalmente:

una etapa de galvanizado en caliente utilizando un baño de galvanizado en caliente a una temperatura de 430 a 500 °C, y

una etapa de aleación a una temperatura de aleación de 500 a 700 °C.