ITRM20120647A1 - ACCIAIO INOSSIDABILE AUSTENITICO AD ELEVATA PLASTICITÀ INDOTTA DA GEMINAZIONE, PROCEDIMENTO PER LA SUA PRODUZIONE, E SUO USO NELLÂeuro¿INDUSTRIA MECCANICA. - Google Patents

Description

Acciaio inossidabile austenitico ad elevata plasticità indotta da geminazione, procedimento per la sua produzione, e suo uso nell’industria meccanica

* ;La presente invenzione si riferisce al settore degli acciai inossidabili austenitici. ;L’invenzione ha per oggetto un acciaio austenitico inossidabile, con una specifica composizione chimica che prevede un contenuto di Cr>11% (in peso) ed un processo di fabbricazione che determina una microstruttura e una modalità di deformazione tali da conferire al prodotto elevate caratteristiche meccaniche in termini di resistenza meccanica (Rm:700-1200Mpa) e particolarmente di duttilità (A80 > 80%), e elevata resistenza alla corrosione. L’ assorbimento di energia specifico, misurato come area sottesa dalla curva tensione-deformazione, à ̈ molto elevato e dell’ordine di 0.5-0.8 J/mm3. Tali caratteristiche rendono l’acciaio secondo l’invenzione particolarmente idoneo all’applicazione in molteplici campi come quello automobilistico, quello dei componenti per elettrodomestici e per impieghi strutturali. Come à ̈ noto, allo stato attuale della tecnica gli acciai austenitici possono essere schematicamente distinti in due grandi famiglie: acciai austenitici inossidabili (tipo serie AISI200 e AISI300) e acciai ad alto Mn (Mn>11%). ;Gli acciai austenitici ad alto Mn (tipo Hadfield ed acciai TWIP) sono acciai in cui la stabilizzazione della struttura austenitica à ̈ ottenuta mediante opportune aggiunte di Mn e C. Gli acciai austenitici TWIP ad alto Mn, tipo Fe-22Mn-0.6C oppure Fe-22Mn-3Al-3Si, costituiscono una famiglia di acciai a se stante nel panorama degli acciai alto resistenziali in quanto possiedono proprietà meccaniche decisamente peculiari (UTS 700-1000MPa) e sono contraddistinti soprattutto per elevatissima duttilità (A80>60%) e work hardening. Questi acciai hanno una struttura austenitica con reticolo cubico a facce centrate(FCC) insieme a una bassa energia del difetto di impilamento (SFE) che favorisce l’attivazione dei meccanismi di deformazione per geminazione (geminazione indotta meccanicamente). ;Nell’ultimo decennio gli acciai TWIP sono stati oggetto di un’ intensa attività di ricerca poiché sono considerati estremamente interessanti per applicazioni in cui sono richieste elevate prestazioni in termini di duttilità, capacità di incrudimento e assorbimento di energia durante la deformazione (anteriorità WO99/01585, EP0889144). ;Un limite di questa tipologia di acciai (TWIP ad alto Mn) à ̈ la loro scarsa resistenza alla corrosione; per l’applicazione nel settore automobilistico e più in generale in tutti i settori in cui l’acciaio à ̈ esposto ad un ambiente non protetto e potenzialmente corrosivo vi à ̈ la necessità di proteggere l’acciaio mediante rivestimento come la zincatura. Problemi di adesione dello strato di zinco rendono per gli acciai TWIP ad alto Mn più adatta la zincatura elettrolitica. ;Esistono nello stato della tecnica (anteriorità WO2006/025412, US2012/0000580A) alcune proposte che cercano di ottenere acciai TWIP resistenti a corrosione ottenuti aggiungendo circa il 12% di Cr alla composizione dell’acciaio TWIP ad alto Mn. Queste varianti hanno una composizione chimica del tipo Fe-25Mn-12Cr-0.25C-0.3N e possiedono un livello di resistenza alla corrosione non particolarmente elevato e quindi comunque di fatto non idonei ad ambienti relativamente corrosivi. ;Allo stato dell’arte non risulta ancora noto un procedimento per la realizzazione industriale di un acciaio inossidabile alto-resistenziale (UTS > 700MPa), ad elevata stampabilità (A80>80%), che contemporaneamente sia idoneo per applicazioni in ambienti corrosivi. Esiste pertanto in diversi settori dell’industria l’esigenza di disporre di un acciaio inossidabile in grado di offrire un compromesso ottimale fra costi del ciclo di fabbricazione e proprietà meccaniche, resistenza a corrosione ed elevata formabilità unitamente ad una buona qualità superficiale. ;;Gli acciai austenitici TWIP ad alto Mn, oltre alla scarsa resistenza alla corrosione ed alle difficoltà legate al processo di zincatura, presentano ulteriori criticità legate al ciclo di fabbricazione, con elevati costi di fabbricazione, che ne ostacolano fortemente l’industrializzazione e quindi l’applicazione in settori di massa come quello automobilistico. Gli aspetti più critici sono sostanzialmente i seguenti: ;• Costo ferroleghe; ;• Infragilimento da idrogeno (RFSR-CT-2005-00030 WO/2012/077150A2); ;• Elevata resistenza alla deformazione a caldo e a freddo; ;• Problemi ambientali in acciaieria legati all’alto contenuto di Mn. ;Le criticità sopra riportate relative agli acciai austenitici TWIP sono superate dall’ acciaio secondo la presente invenzione. ;In particolare un primo oggetto della presente invenzione à ̈ un nuovo acciaio austenitico inossidabile con un insieme di proprietà funzionali, in particolare riguardo alla duttilità, stampabilità e resistenza alla corrosione, significativamente migliorative rispetto a tutti gli acciai austenitici dello stato dell’arte attuale (acciai di tipo TWIP ad alto Mn e acciai inossidabili austenitici). ;Il comportamento in laminazione a caldo e a freddo dell’acciaio proposto à ̈ simile a quello riportato per gli acciai inossidabili convenzionali tipo AISI304 e sensibilmente migliore a quello degli acciai TWIP ad alto Mn. Ciò consente di poter ottenere spessori sottili senza dover ricorrere alla doppia laminazione a freddo e ricottura di ricristallizzazione come risulta dall’annessa figura 1. ;L’acciaio secondo la presente invenzione à ̈ contraddistinto da una specifica composizione chimica e da un processo di fabbricazione che determinano una microstruttura nel prodotto finito tale da conferire al prodotto elevate caratteristiche meccaniche in termini di resistenza meccanica a rottura (Rm:700-1000Mpa) e particolarmente di duttilità (A80 > 60%). ;L’acciaio della presente invenzione, à ̈ fabbricabile in differenti tipologie di formato prodotto, quali ad esempio nastri, lamiere, barre, tubi, e consente di rispondere efficacemente alle richieste di applicazione in tutti i settori dell’industria meccanica e manifatturiera dove i requisiti di elevata resistenza a corrosione, eccellenti caratteristiche meccaniche, attitudine al profondo stampaggio e di bassi costi sono particolarmente importanti. ;;La composizione chimica dell’acciaio oggetto della presente invenzione à ̈ stata definita sulla base di una ampia serie di prove di laboratorio con la realizzazione di colate sperimentali. Le leghe prodotte sono state quindi trasformate in prodotti mediante laminazione e ricottura. ;La caratterizzazione della microstruttura e delle proprietà meccaniche dei campioni prodotti ha permesso di definire gli intervalli di composizione per singoli elementi di lega o per combinazioni di elementi di lega, indipendentemente gli uni dagli altri, per i quali si sono ottenuti i prodotti con le caratteristiche funzionali rivendicate nella presente invenzione e di seguito elencate. ;L’acciaio dell’invenzione ha la seguente composizione espressa in percentuale in peso: ;;C 0.01-0.15; ;N 0.11-0.50; ;Mo 0.01-2.0; ;Co 0.01-2.0; ;Nb 0.001-0.5; ;V 0.001-0.5; ;Ti 0.001-0.5; ;Cu 0.01-6.0; ;Ni 0.01-6.0; ;Mn 6-12; ;Cr 115-20; ;Si 0.001-0.5; ;Al 0.001-2.0; ;La presenza di ulteriori elementi come Ta+Hf+W+Re<0.5 può essere utile per aumentare ulteriormente la resistenza meccanica e la resistenza a corrosione del prodotto. Allo stesso modo per ottenere una migliore lavorabilità à ̈ preferibile che siamo presenti S+Se+Te<0.5. Per la riduzione di difetti di colaggio à ̈ preferibile che siano presenti P+Sn+Sb+As<0.2. ;;L’esame microstrutturale dei campioni prodotti ha consentito di ipotizzare che il meccanismo metallurgico alla base delle eccellenti proprietà meccaniche à ̈ costituito dal comportamento TWIP (Twinning Induced Plasticity - plasticità indotta da geminazione) dell’acciaio oggetto dell’invenzione. Ovvero durante la deformazione, all’interno dei grani cristallini, nucleano geminati indotti dalla deformazione (mechanical twins). ;Tale comportamento dell’acciaio secondo l’invenzione che, per entità e carattere, non era mai stato osservato negli acciai inossidabili (Cr > 10 %), determina una evoluzione della microstruttura durante la deformazione completamente nuova rispetto allo stato dell’arte precedente degli acciai inossidabili. ;In particolare si à ̈ trovato che, per raggiungere le caratteristiche meccaniche ottimali, à ̈ preferibile che la frazione media di twins sia superiore al 2% in corrispondenza ad una deformazione del 30% a temperatura ambiente. ;La funzione dei singoli elementi e la definizione dei limiti superiore e inferiore degli intervalli di composizione rivendicati per i singoli elementi dell’acciaio della presente invenzione vengono indicati qui di seguito. ;Il carbonio e l’azoto contribuiscono alla stabilizzazione dell’austenite e sono determinanti per l’ottenimento delle caratteristiche meccaniche desiderate e per impedire la formazione di fasi martensitiche durante la deformazione. La loro somma varia nell’ intervallo 0.12-0.50%. ;Il manganese gioca un ruolo determinante nella stabilizzazione della fase austenitica. Il suo intervallo di composizione à ̈ 6-12% secondo la presente invenzione. In corrispondenza di questo intervallo di percentuali di Mn si osservano le performance migliori. ;Il Ni e il Cu consentono di stabilizzare la fase austenitica. Per entrambi gli elementi i limiti superiore e inferiore dell’ intervallo di composizione sono rispettivamente 0.01 e 6.0 %. ;Il Cr à ̈ l’elemento chiave per ottenere un’ elevata resistenza a corrosione. Il suo intervallo di composizione à ̈ 11-20% secondo la presente invenzione. Questo contenuto conferisce una resistenza alla corrosione di gran lunga maggiore rispetto agli acciai austenitici TWIP relativi al precedente stato dell’arte. ;L’alluminio ha la duplice funzione di aumentare l’energia di stacking fault e di ostacolare la formazione di martensite ε. ;Il silicio tende ad abbassare il valore dell’ energia di stacking fault e tende favorire la formazione di martensite ε e α'. Nell’acciaio proposto il silicio varia nell’intervallo 0.001-0.5%. ;Nb, V e Ti migliorano la resistenza meccanica dell’acciaio. Hf+Ta+Re+W migliorano la resistenza meccanica e a corrosione dell’acciaio quando sono presenti in percentuali <0.1. ;;Oggetto della presente invenzione à ̈ anche un procedimento per la produzione dell’acciaio austenitico inossidabile descritto in precedenza, definito dall’ inventore INOX-IP (acciaio inossidabile a plasticità indotta da geminazione) con elevata resistenza a corrosione, resistenza meccanica e formabilità, avente la seguente composizione espressa in percentuale in peso: ;C 0.01-0.50; ;N 0.11-0.50; ;Mn 6-12; ;Cu 0.01-6.0; ;Ni 0.01-6.0; ;Si 0.001-0.5; ;Al 0.001-2.0; ;Cr 11-20; ;Mo 0.01-2.0; ;Co 0.01-2.0; ;Nb 0.001-0.5; ;Ti 0.001-0.5; ;V 0.001-0.5; ;ed eventualmente Ta+Hf+W+Re<0.5, la rimanente parte essendo Fe e le inevitabili impurezze. ;;Il ciclo di fabbricazione dell’acciaio secondo l’invenzione ha un ruolo anch’esso fondamentale nell’ottenimento delle proprietà sopra elencate. In particolare vanno distinti due casi: ;1) Prodotto ottenuto mediante deformazione a caldo; ;2) Prodotto ottenuto mediante deformazione a freddo. ;;Nel primo caso il prodotto à ̈ ottenuto direttamente dal processo di laminazione a caldo delle bramme (lingotti, billette) ottenute dai processi di colata continua. Il prodotto (nastro, barra, vergella, etc) dopo laminazione a caldo e raffreddamento può essere eventualmente ricotto ad alta temperatura (in caso contrario à ̈ applicato direttamente come parzialmente ricristallizzato). Di seguito sono riportate le condizioni di ricottura ottimali (Il trattamento termico può essere schematizzato in tre fasi): ;i) Fase di riscaldo fino alla temperatura massima (0.01-50°C/s); ;ii) Fase di mantenimento alla temperatura massima (800-1200°C per un tempo compreso tra 10-36000s); ;iii) Raffreddamento fino a temperatura ambiente (velocità di raffreddamento 1-100 °C/s). ;;Nel caso di prodotti laminati a freddo il materiale di partenza del ciclo a freddo à ̈ costituito dal prodotto deformato a caldo in condizioni di ricotto o grezzo di laminazione a caldo. Le condizioni ottimali del ciclo di fabbricazione a freddo possono essere così definite: ;iv) Tasso di riduzione del processo di laminazione a freddo superiore al 30%; ;v) Fase di riscaldo fino alla temperatura massima (10-50°C/s); ;vi) Fase di mantenimento alla temperatura massima (800-1200°C per un tempo superiore ai 10s); ;vii) Raffreddamento fino a temperatura ambiente (velocità di raffreddamento 1-100 °C/s). ;;Adottando la composizione chimica e il ciclo di fabbricazione sopra riportati si ottiene un acciaio austenitico inossidabile con prestazioni TWIP avente le seguenti caratteristiche meccaniche: ;Rp0.2 compreso fra 250 e 650 MPa ;Rm compreso fra 700 e 1200 MPa ;A80 compreso fra 50 e 100 %. ;;Finora si à ̈ data della presente invenzione una descrizione di carattere generale. Con l’aiuto delle figure e degli esempi verrà ora fornita una descrizione più dettagliata di sue forme di realizzazione, finalizzate a farne meglio comprendere scopi, caratteristiche e vantaggi. ;Figura 1 mostra il confronto, in termini di incrudimento durante la deformazione a freddo, dell’acciaio secondo l’invenzione (INOX-IP) con i due acciai di riferimento AISI304 e acciaio TWIP ad alto Mn (TWIP-HIGH Mn). ;Figura 2 mostra l’andamento, per una forma di realizzazione dell’acciaio secondo l’invenzione, della deformazione (%) in funzione della tensione in MPa a temperatura ambiente. ;Figura 3 mostra le parti della carrozzeria di un’automobile su cui poggia il tetto (montanti) che possono essere fabbricati con l’acciaio della presente invenzione. ;Negli esempi, PREN à ̈ l’acronimo di Pitting Resistance Equivalent Number ed à ̈ un indice per la valutazione sintetica della resistenza alla corrosione localizzata. ;ESEMPIO 1 ;Tre diversi campioni di nastro a freddo di spessore 1.0 mm sono stati ottenuti dalla laminazione a caldo di bramme prodotte da un impianto di colata continua. I nastri a caldo sono stati laminati a freddo (riduzione 50%) e sottoposto a ricottura finale di ricristallizzazione secondo le modalità riportate in tabella 1. ;;Temperatura Tempo Velocità ;forno mantenimento raffred. ;(°C) (s) (°C/s) ;;1000 90 50 ;Tabella 1 ;;Le composizioni chimiche degli acciai considerati sono riportate nella tabella seguente. ;;Esempio C N Mn Ni Cu Si Al Cr 1.1 (inv.) ;0.05 0.2 9.5 2 2 0.2 1.5 18 1.2 (inv.) ;0.1 0.2 9 1 5 0.25 0.001 18 1.3 ;(comparativo) 0.04 0.10 9 2 4 0.25 0.001 18 Tabella 2 ;;Nella tabella 3 sono riportate le caratteristiche meccaniche relative all’acciaio di tabella 2. ;;Esempio Snervamento Resistenza A80 (%) ;Ys (MPa) a rottura ;UTS(MPa) ;1.1 (inv.) 360 850 90 1.2 (inv.) 370 810 84 ;1.3 345 710 45 (comparativo) ;Tabella 3 ;;Gli acciai degli esempi 1.1 e 1.2 esibiscono proprietà meccaniche in accordo con quelle della presente invenzione. I campioni 1.1 e 1.2, deformati al 30% a temperatura ambiente, possiedono entrambi una percentuale di twins superiore a 8% e pressoché totale assenza di martensite (ε+α’). In figura 2 à ̈ riportato il diagramma tensione–deformazione a temperatura ambiente dell’acciaio relativo all’esempio 1.1. La microstruttura dell’acciaio dell’esempio 1.1 dopo una deformazione del 30% a temperatura ambiente ha una percentuale di martensite (α’ ε) inferiore a 1%. La percentuale di twins, stimata mediante microscopio ottico, à ̈ risultata essere il 10%. L’acciaio dell’esempio 1.3 possiede invece scarsa duttilità e basso strain hardening che testimoniano uno scarso effetto TWIP durante la deformazione (la frazione di geminati presente dopo deformazione al 30% à ̈ inferiore a 1%). ;Le proprietà corrosionistiche degli esempi in oggetto, riportate nella tabella 4 seguente, sono risultate molto simili tra loro. ;;Esempio PREN Ep (mV) Temp. Critica di Crevice (°C) 1.1 (inv.) 20 300-500 5-15 ;1.2 (inv.) 20 300-500 5-15 ;;1.3 20 400-500 5-15 ;(comparativo) ;Tabella 4 ;;I prodotti relativi agli esempi 1.1 e 1.2 possono essere utilizzati per la fabbricazione di componenti automobilistici che richiedono una buona resistenza a corrosione e una elevata resistenza meccanica unitamente ad una eccellente capacità di assorbimento energia, quali gli elementi strutturali di automobili. In figura 3 vengono mostrati i montanti di un’automobile ottenibili con gli acciai secondo gli esempi 1.1 e 1.2. I montanti sono le parti della carrozzeria su cui poggia il tetto e cha hanno grande importanza per la robustezza strutturale della parte alta della scocca. ;;ESEMPIO 2 ;Due vergelle di spessore 10.0 mm sono state ottenute dalla laminazione a caldo di billette prodotte da un impianto di colata continua. Le condizioni della ricottura finale di ricristallizzazione delle vergelle sono riportate nella tabella seguente. ;;Temperatura Tempo Velocità ;forno mantenimento raffred. ;(°C) (s) (°C/s) ;;1000 120 50 ;Tabella 5 ;;La composizione chimica delle vergelle in oggetto à ̈ riporta ta nella tabella seguente. ;Esempio C N Mn Ni Cu Si Al Cr 2.1 (inv.) ;0.12 0.13 7 3 3 0.25 1.5 18 2.2 (comparativo) 0.25 0.35 9.5 2 0 0.2 1.5 10.5 Tabella 6 ;;Nella tabella 7 sono riportate le caratteristiche meccaniche relative all’acciaio di tabella 6. ;Esempio Snervamento Resistenza A80% ;Ys (MPa) a rottura ;UTS(MPa) ;2.1 (inv.) 320 780 88 ;2.2 (compara-410 860 52 ;tivo) ;Tabella 7 ;;Le caratteristiche meccaniche dell’acciaio 2.1 sono eccellenti. Infatti il campione 2.1 deformato al 30% a temperatura ambiente, ha una percentuale di twins superiore a 8% e totale assenza di martensite (ε+α’). Al contrario la composizione chimica 2.2 esibisce una scarsa duttilità. ;La microstruttura dell’acciaio 2.2, deformato al 30% a temperatura ambiente, presenta infatti una percentuale di twins inferiore a 1%. La bassa frazione di twins prodotta durante la deformazione spiega il basso work hardening del materiale e quindi la scarsa duttilità ottenuta. ;Le proprietà corrosionistiche degli acciai in questione sono riportate nella tabella seguente. ;Esempio PREN Ep (mV) Temp. Critica di Crevice (°C) 2.1 (inv.) 22 400-600 10-15 2.2 (compara- 16 100-200 <5 tivo) ;Tabella 8 ;;ESEMPIO 3 ;Tre campioni dello stesso nastro laminato a caldo di spessore 2.0 mm sono stati sottoposti a tre differenti cicli di ricottura di ricristallizzazione riportati nella tabella seguente allo scopo di verificare l’effetto del ciclo di ricottura sulla microstruttura finale e sulle proprietà meccaniche. ;;Esempio Temperatu- Tempo Velocità ra forno mantenimento raffred. (°C) (s) (°C/s) 3.1 (inv.) 800 90 50 3.2 (inv.) 1100 60 50 3.3 (comparativo) 700 36000 0.1 Tabella 9 ;;La composizione chimica dei campioni esemplificati à ̈ riportata nella tabella seguente 10. ;C N Mn Ni Cu Si Al Cr ;;0.1 0.25 8.5 2 1 0.2 0.1 17 ;Tabella 10 ;;MdC/A-17372 Nella tabella seguente sono riportate le caratteristiche meccaniche relative ai 3 campioni esaminati. ;Esempio Snervamento Resistenza a A80% ;Ys (MPa) rottura ;UTS(MPa) ;3.1 (inv.) 580 910 50 ;3.2 (inv.) 320 780 92 ;3.3 (comparativo) 380 680 39 ;Tabella 11 ;;Nel caso dell’esempio 3.1 la ricottura a bassa temperatura ha determinato una parziale ricristallizzazione e una dimensione del grano molto fine (circa 1 µm). Ciò consente di ottenere caratteristiche superiori di snervamento pur conservando ancora una elevata duttilità residua. ;Il prodotto relativo all’esempio 3.2 possiede caratteristiche meccaniche significativamente superiori a quelle di qualsiasi acciaio inossidabile del precedente stato dell’arte. Le proprietà dell’acciaio dell’esempio 3.3 invece sono significativamente inferiori a causa della precipitazione di carburi durante il ciclo di ricottura. La microstruttura dell’esempio 3.3, dopo deformazione del 30% a temperatura ambiente, à ̈ caratterizzata da una percentuale di martensite (α’ ε) del 8%. La frazione di twins, stimata mediante microscopio ottico, à ̈ risultata essere inferiore a 1%. La bassa frazione di twins prodotta durante la deformazione spiega il basso work hardening del materiale e quindi la scarsa duttilità ottenuta. ;Le proprietà corrosionistiche degli acciai qui esemplificati sono riportate nella tabella seguente. ;Esempio PREN Ep (mV) Temp. Critica di Crevice (°C) 3.1 , 3.2 (inv.) 21 200-400 5-10 ;3.3 (comparativo) 21 100 <5 ;Tabella 12 ;;Nell’acciaio dell’esempio comparativo 3.3 le condizioni di processo non idonee hanno determinato proprietà meccaniche e corrosionistiche non adeguate per l’applicazione nel settore automobilistico. ;;ESEMPIO 4 ;Due campioni di nastro di spessore 1.5 mm di un acciaio secondo l’invenzione sono stati ottenuti da laminazione a caldo e successiva laminazione a freddo (tasso di riduzione 50%) e ricottura finale. Le condizioni di ricottura sono riportate in tabella 13. ;;Temperatura Tempo Velocità ;forno mantenimento raffred. ;(°C) (s) (°C/s) ;;1050 90 50 ;Tabella 13 ;;Le composizioni chimiche dei campioni in oggetto sono riportate nella tabella seguente. ;Esempio C N Mn Ni Cu Si Al Cr Mo Ta 4.1 (inv.) 0.1 0.15 6.5 2 3 0.2 1.0 18 2 0.07 4.2 (compara- 0.1 0.09 8 4 2 1.0 1.5 18 - tivo) ;Tabella 14 ;;Nella tabella 15 sono riportate le caratteristiche meccaniche relative agli esempi di tabella 14. ;Esempio Snervamento Resistenza a A80% ;Ys (MPa) rottura ;UTS(s) ;4.1 (inv.) 420 910 70 4.2 (comp.) 360 820 85 Tabella 15 ;La microstruttura di entrambi gli esempi à ̈ caratterizzata da una frazione volumetrica di twins superiore a 8% in corrispondenza ad una deformazione del 30%. ;Le proprietà corrosionistiche degli acciai esemplificabili sono riportate nella tabella seguente. ;;Esempio PREN Ep (mV) Temp. Critica di Crevice (°C) 4.1 (inv.) 27 400-600 20-30 4.2 (comp.) 19 300-400 10-15 Tabella 20 ;Il prodotto ottenuto nell’esempio 4.1 secondo l’invenzione ha evidenziato una elevata resistenza meccanica unitamente a una buona resistenza a corrosione e duttilità. Tali proprietà funzionali rendono questo prodotto più adeguato dell’acciaio comparativo 4.2 alla realizzazione di componenti automobilistici. *

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Acciaio inossidabile austenitico ad elevata plasticità indotta da geminazione ed elevate proprietà meccaniche e di formabilità definite da: Rp0.2 compreso fra 250 e 650 MPa Rm compreso fra 700 e 1200 MPa A80 compreso fra 60 e 100 %, caratterizzato dal fatto di avere una composizione chimica, espressa in percentuale in peso, che comprende i seguenti elementi: C 0.01-0.50; N 0.11-0.50; Mn 6-12; Ni 0.01-6.0; Cu 0.01-6.0; Si 0.001-0.5; Al 0.001-2.0; Cr 11-20, la rimanente parte essendo Fe e le inevitabili impurezze, di avere una microstruttura che, a seguito di una deformazione del 30% a temperatura ambiente, ha una frazione volumetrica di martensite (ε α’) inferiore al 2%, e di essere idoneo alla formazione di germinati durante la deformazione a freddo in quantità, espressa in termini di frazione volumetrica, compresa dal 2 al 20%. 2.Acciaio inossidabile austenitico come da rivendicazione 1, che contiene inoltre: Nb 0.001-0.5; Mo 0.01-2.0; Co 0.01-2.0; ed eventualmente Hf 0.0-0.5; Re 0.0-0.5; Ta 0.0-0.5. 3.Acciaio inossidabile austenitico come da rivendicazione 1 o 2, che contiene inoltre: Nb 0.001-0.5; Ti 0.001-0.5; V 0.001-0.5; ed eventualmente W 0.0-0.5; S Se Te < 0.5 e P Sn Sb As < 0.2, essendo Ta+Hf+W+Re < 0.5; S+Se+Te < 0.5 e P+Sn+Sb+As < 0.2. 4.Acciaio inossidabile austenitico come da una qualunque delle rivendicazioni precedenti, che ha la seguente composizione: C 0.01-0.15; N 0.11-0.30; Mn 7-10; Cr 16-18; Cu 0.01-3.0; Ni 0.01-6.0; Si 0.01-0.3; Al 0.01-1.5; Cr 11-20; Mo 0.01-2.0; e Ta+Hf+Re+W < 0.5. 5.Acciaio inossidabile austenitico come da una qualunque delle rivendicazioni precedenti, che ha la seguente composizione: C+N 0.15-0.25; Mn 8-10; Cr 16-18; Cu+Ni 3.0-5.0; Si 0.01-0.3; Al 0.02-0.5; Mo+Co 0.05-1.0; Nb+V+Ti 0.05-0.1 ed, eventualmente, Ta+Hf+Re+W < 1.0; P+Sn+Sb+As<0.2; e S+Se+Te<0.5. 6.Procedimento per la produzione dell’acciaio inossidabile austenitico delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti operazioni: - deformazione a caldo di un acciaio con la composizione chimica desiderata in condizione di prodotto ottenuto per colata continua o per lingotto; oppure - deformazione a freddo con tasso di riduzione superiore al 30% di un acciaio con la composizione chimica desiderata in condizione di prodotto laminato a caldo ricotto o grezzo di laminazione a caldo, essendo la suddetta deformazione a caldo oppure la suddetta deformazione a freddo seguite da una eventuale ricottura di ricristallizzazione, ad una temperatura nell’intervallo 800-1200°C per un tempo compreso nell’intervallo 10-600s, e da raffreddamento a temperatura ambiente. 7.Procedimento come da rivendicazione 6, in cui il raffreddamento a temperatura ambiente viene eseguito con una velocità nell’intervallo 1°C/s-100°C/s. 8.Uso dell’acciaio inossidabile austenitico delle rivendicazioni da 1 a 5 per la fabbricazione di componenti automobilistici a geometria complessa, per l’assorbimento di energia, per rinforzi strutturali e per applicazioni da profondo stampaggio in cui à ̈ richiesta elevata resistenza a corrosione.