MX2007015786A - Banda de acero inoxidable austenitico que presenta un aspecto de superficie brillante y excelentes caracteristicas mecanicas. - Google Patents

Abstract

La invencion tiene por objeto una banda de acero inoxidable austenitico, que presenta un limite elastico Rp0.2 superior o igual a 600 MPa, una carga hasta la ruptura Rm superior o igual a 800 MPa, un alargamiento A80 superior o igual a 40%, y una aspecto de superficie brillante, del tipo recocido-brillante. La invencion tiene igualmente por objeto un procedimiento de fabricacion en forma continua de esta banda de acero inoxidable austenitico.

Description

BANDA D? ACERO INOXIDABLE AUST?NITICQ QUE PRES?NTA XM ASPECTO D? SUPERFICIE BRILLANTE Y EXCEL?NT?S CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una banda de acero inoxidable austenitico, que presenta un límite elástico Rp0.2 superior o igual a 600 MPa, una carga a la ruptura superior Rm, superior o igual a 800 MPa, un alargamiento A80 superior o igual a 40%, y un aspecto de superficie brillante, del tipo recocido brillante. La invención se refiere igualmente a un procedimiento de fabricación en forma continua de esta banda de acero inoxidable austenítico. Debido al hecho de su excelente capacidad de conformación en frío, caracterizada por una resistencia mecánica y una ductilidad elevadas, su buena soldabilidad y su excelente resistencia a la corrosión, los aceros inoxidables austeníticos son utilizados en una amplia gama de aplicaciones finales tales como por ejemplo la fabricación de piezas mecánicas, utensilios de cocina y tubos . De acuerdo con la aplicación a la cual se destina la banda de acero inoxidable austenítico, se le hace sufrir un tratamiento térmico y un decapado final que, de acuerdo con las condiciones de puesta en operación, le confiere ya Reff.:188514 sea un aspecto de superf; cie que presenta una brillantez elevada, interesante por ejemplo para la platería, o bien un aspecto de superficie mate interesante para la fabricación de fachadas de edificios. De acuerdo con la invención, la brillantez corresponde a la medida de la reflectividad de la superficie. En el marco de la invención, la brillantez es medida de acuerdo con un ángulo de iluminación de la superficie de 60s, según la norma internacional IS07668 (1986) . En el marco de la presente invención, se entiende por aspecto de superficie brillante, una superficie que presenta una brillantez medida a 60° superior a 50, y por aspecto de superficie mate, una superficie que presenta une brillantez medida a 60° inferior a 20. Convencionalmente, para obtener un aspecto de superficie brillante, la banda de acero inoxidable austenítico es previamente laminada en frío con cilindros que confieren un aspecto de superficie brillante a la banda. La banda laminada en frío es en seguida desengrasada y enjuagada, luego sufre un tratamiento dérmico en un horno vertical denominado de «recocido brillante» en el cual impera una atmósfera reductora. Para este efecto, la banda desfila en el horno constituido de un recinto completamente aislado de la atmósfera exterior, que comprende tres zonas en las cuales circula un gas neutro o reductor. Este gas es elegido por ejemplo por el hidrógeno, el nitrógeno o una mezcla de hidrógeno y nitrógeno (gas HNX) , y presenta un punto de rocío comprendido entre -60 y —45°C. La banda es primeramente calentada en una primera zona de horno a una temperatura comprendida entre 1050 y 1150°C, y a una velocidad de calentamiento de 30 a 60°C/segundo. Luego, ésta es mantenida a esta temperatura en la segunda zona del horno por una duración suficiente para permitir la recristalización del acero y la restauración de las propiedades mecánicas . Finalmente, ésta es enfriada en la tercera zona del horno hasta una temperatura del orden de 150°C para evitar cualquier re-oxidación de la superficie de la banda con el oxígeno del aire, cuando la banda abandona el recinto del horno . A la salida del horno, el aspecto de la superficie brillante conferido a la banda al momento del laminado en frío es mantenido, puesto que la película de óxido que se forma luego del recocido es muy delgada, de un espesor del orden de 10 ángstrom. No obstante, principalmente en virtud de la utilización de gas tal como hidrógeno y/o nitrógeno, y la necesidad de mantener en el recinto del horno una atmósfera controlada con un punto de rocío constante, la utilización de este tipo de horno es compleja y onerosa. Además, en el caso de un tratamiento de recocido brillante de la banda de acero inoxidable austenítico bajo atmósfera gaseosa que comprende hidrógeno, las propiedades mecánicas del acero son degradadas puesto que el hidrógeno favorece la aparición de fisuras en ciertas zonas de las piezas obtenidas mediante embutido de la banda. Esta fragilización con el hidrógeno es tanto más severa cuando la temperatura de recocido es más elevada, y la proporción de hidrógeno de la mezcla HNX es grande. Otro medio de fabricación de una banda de acero inoxidable austenítico que presenta un aspecto de superficie brillante, consiste en hacer sufrir a la banda un tratamiento final del tipo recocido-decapado, que le confiere un aspecto de superficie recocido-decapado, es decir, un aspecto de superficie mate, luego en proceder a una operación ya sea de pulido de la superficie de la banda, o bien de laminación de endurecimiento de la banda. Para obtener una banda de acero inoxidable austenítico que presenta un aspecto de superficie del tipo recocido-decapado, se procede como sigue. La banda previamente laminada en frío sufre un recocido continuó a una temperatura del orden de 1100SC, durante aproximadamente 1 minuto, en horno donde la energía térmica es generada por combustión de hidrocarburos donde se regula la llegada del aire en el quemador de manera para obtener una atmósfera oxidante. En efecto, se evita someter la banda a una atmósfera reductora, es decir, una atmósfera que contenga un exceso de hidrocarburos, para evitar la degradación de la resistencia a la corrosión de la banda por recarburación del acero por los hidrocarburos . La banda recocida sufre en seguida un enfriamiento con aire y/o un enfriamiento forzado por aspersión de agua fuera del horno. Finalmente, ésta es sometida a un decapado adaptado para eliminar la capa de óxido gruesa, del orden de 0.1 a 0.3 µm, que se forma en la superficie de la banda luego del recocido en el horno. El decapado es en general realizado en varios recipientes de decapado que contienen soluciones acidas capaces de eliminar esta capa de óxido, por ejemplo una mezcla de ácido nítrico y de ácido fluorhídrico. Finalmente, se somete la banda ya sea a una operación de laminación de endurecimiento, o bien a una operación de pulido hasta la obtención del aspecto de la superficie brillante deseada. La laminación de endurecimiento es realizada con cilindros de trabajo denominados de poli-espejo, es decir cilindros que presentan una rugosidad media aritmética Ra comprendida entre 0.05 y 0.08 µm que confieren a la banda de acero un aspecto de superficie brillante. No obstante, las bandas de acero inoxidable austenítico obtenidas de acuerdo con estos dos procedimientos, presentan características mecánicas insuficientes, puesto que su límite elástico Rpo.2 está comprendido entre 250 et 350 MPa, y su carga hasta la ruptura Rm está comprendida entre 600 y 700 MPa, para un alargamiento Aso comprendido entre 50 y 60%. Finalmente, la operación de laminación de endurecimiento o pulimentado constituye una etapa suplementaria. Además, la operación de pulimentado es una operación prolongada y delicada. La presente invención tiene pues por objeto evitar los inconvenientes de los procedimientos de la técnica anterior, y de poner a disposición un procedimiento que permita conferir a una banda de acero inoxidable austenítico, tratado en un horno de combustión de hidrocarburos, un aspecto de superficie brillante, un límite elástico Rpo.2 de 600 MPa y una carga a la ruptura Rm de 800 MPa, asociados a un alargamiento A80 superior o igual a 40%. Para este efecto, la invención tiene por objeto una banda de acero inoxidable austenítico, que presenta un límite elástico Rpo.2 superior o igual a 600 MPa, una carga hasta la ruptura Rm superior o igual a 800 MPa, un alargamiento A80 superior o igual a 40%, donde la composición comprende en % en peso: 0.025 < C < 0.15% 0.20 < Si < 1.0% 0.50 < Mn < 2.0% 6 . 0 < Ni < 12 . 0% 16 . 0 < Cr < 20 , 0% Mo = 3.0% 0.030 < N < O, 163% Cu = 0.50% P < 0.50% S < 0.015% Eventualemente 0,10 < V = 0.50%, y 0,03 = Nb < 0.50% Con 0.10 = Nb + V < 0.50% el complemento es hierro y eventuales impurezas que resultan de la elaboración, donde el tamaño medio de los granos de austenita es inferior o igual a 4 µm, y la superficie presenta una brillantez medida a 60° superior a 50. La banda de acero de acuerdo con la invención presenta además ventajosamente una superficie donde la rugosidad media aritmética es inferior o igual a 0.08 µm, lo que confiere a la banda une superficie lisa y por lo tanto un aspecto de superficie todavía más brillante. La invención tiene igualmente por objeto un procedimiento de fabricación en forma continua de esta banda de acero inoxidable austenítico. Las características y ventajas de la presente invención aparecerán mejor en el curso de la descripción siguiente, dada a manera de ejemplo no limitante. Para obtener una banda de acero inoxidable austenítico de acuerdo con la invención, hay que elaborar primeramente, luego colar bajo la forma de un desgaste o llantón un acero inoxidable austenítico que comprende los siguientes elementos: - carbono a una proporción comprendida entre 0.025 y 0.15 % en peso. El carbono favorece la formación de austenita, y controla la cantidad y la dureza de la martensita de deformación. Además, su puesta en solución sólida endurece el acero y aumenta su resistencia mecánica. Si la proporción de carbono es inferior a 0.025%, el acero se vuelve inestable y se forma mucha de la martensita, y como consecuencia un alargamiento A80 insuficiente. Por el contrario, si la porción de carbono es superior a 0.15%, el acero se vuelve estable, la formación de martensita de deformación es insuficiente y el acero no posee demasiada energía para recristalizar. Por consecuencia, la temperatura de recocido mínimo para desencadenar la recristalización es elevada y el tamaño de los granos de austenita se vuelve muy importante para alcanzar características mecánicas elevadas. Además, proporciones de carbono todavía superiores favorecen la formación de carburos de cromo en las uniones del grano luego de los tratamientos térmicos ulteriores, y aumentando de este modo los riesgos de corrosión inter-granular . silicio a una proporción comprendida entre 0.20 y 1.0% en peso. El silicio es utilizado a manera de desoxidante del acero líquido, y participa en el endurecimiento en solución sólida. Se limita su proporción a 1.0% en peso, puesto que éste tiene la tendencia de perturbar el procedimiento de fabricación de la banda de acero imponiendo problemas de segregación durante la colada del llantón de acero. manganeso a una proporción comprendida entre 0.50 y 2.0% en peso. El manganeso favorece a la formación de austenita. Si la proporción de manganeso es superior a 2.0%, la austenita es demasiado estable, la formación de martensita de deformación es insuficiente y esto no permite alcanzar los niveles del límite de elasticidad requeridos. No obstante, si la proporción de manganeso es inferior a 0.50%, la desoxidación del acero es insuficiente. cromo a una proporción comprendida entre 16.0 y 20.0%. El cromo favorece la formación de martensita de deformación, y es un elemento esencial para conferirle al acero una buena resistencia a la corrosión. Si la proporción de cromo es superic a 20.0%, se genera demasiada martensita de deformación, lo que obliga a aumentar la proporción de los elementos que favorezcan la formación de austenita como el carbono, el nitrógeno, el níquel y el manganeso. Si la proporción de cromo es inferior a 16.0%, la resistencia a la corrosión del acero es insuficiente, níquel a una proporción comprendida entre 6.0 y 12.0%. El níquel estabiliza la austenita y favorece la re-pasivación. Si la proporción de níquel es inferior a 6.0%, la resistencia a la corrosión del acero es insuficiente. Si la proporción de níquel es superior a 12.0%, la austenita está sobre-estabilizada, ya no se forma suficientemente la martensita de deformación, y las características mecánicas del acero son insuficientes . molibdeno a una proporción inferior o igual a 3.0%. El molibdeno favorece la formación de martensita de deformación y, aumenta la resistencia a la corrosión, sobre todo si ésta es combinada con el nitrógeno. Más allá de una proporción de 3.0%, la resistencia a la corrosión del acero no será mejorada. nitrógeno a una proporción comprendida entre 0.030 y 0.160%. El nitrógeno favorece la formación de la austenita, retarda la precipitación de los carburos, estabiliza la austenita, y mejora la formabilidad. Además, ésta juega un papel en el ajuste del tamaño de los granos en la estructura. No obstante, si éste es agregado a una proporción superior a 0.160%, se corre el riesgo de deteriorar la ductilidad en caliente del acero. cobre a una proporción inferior o igual a 0.50%. El cobre favorece la formación de austenita y contribuye a la resistencia contra la corrosión. No obstante, más allá de una proporción de 0.50%, la proporción de cobre que no está en solución sólido en la austenita, aumenta, y es degradada la formabilidad en caliente del acero. fósforo a una proporción inferior o igual a 0.50%. El fósforo es un elemento segregante. Este favorece el endurecimiento en solución sólida del acero, no obstante su proporción debe estar limitada a 0.50%, puesto que éste aumenta la fragilidad del acero y su aptitud a la soldadura, azufre a una proporción inferior o igual a 0.015%. El azufre es igualmente un elemento segregante donde la proporción debe ser limitada con el fin de evitar las fisuras al momento del laminado en caliente. Además, la composición puede comprender eventualmente : - vanadio a una proporción comprendida entre 0.10 y 0.50%. El vanadio favorece la soldabilidad del acero, y frena el crecimiento de los granos de austenita en la zona afectada por el calor. Más allá del 0.50%, el vanadio no contribuye al mejoramiento de la soldabilidad, y por debajo de 0.10%, la soldabilidad del acero es insuficiente, niobio a una proporción comprendida entre 0.03 y 0.50%. El niobio favorece la soldabilidad del acero, no obstante más allá del 0.50%, éste degrada la formabilidad en caliente de la banda de acero. con una proporción total de niobio y vanadio comprendida entre 0.10 y 0.50% para garantizar la soldabilidad del acero sin efecto nefasto sobre la ductilidad en caliente. El resto de la composición está constituido de hierro y otros elementos que se espera habitualmente encontrar en calidad de impurezas que resultan de la elaboración del acero inoxidable, en proporciones que no influyen sobre las propiedades buscadas . Después de haber sido colado, el llantón es laminado en caliente en ui. tren de bandas para formar una banda laminada en caliente que es recocida y, eventualmente decapada . La banda laminada en caliente sufre en seguida diversos tratamientos, de manera para obtener una banda que presenta a la vez excelentes características mecánicas y un aspecto de superficie brillante, y esto sin tener que recurrir a un recocido en un horno de recocido brillante ni a un pulimentado final de la superficie de la banda o a una operación de laminación de endurecimiento. La instalación utilizada para fabricar la banda de acuerdo con la invención comprende un dispositivo de laminación en frío de bandas, constituido de un tren de bandas que comprende cilindros de trabajo en los cuales desfila la banda de acero inoxidable austenítico de composición de acuerdo con la invención. Los cilindros de trabajo presentan una rugosidad media aritmética Ra inferior o igual a 0.15 µm, y de preferencia inferior o igual a 0.10 µm. El diámetro de los cilindros de trabajo del tren de banda está comprendido entre 50 y 100 mm, para reducir al mínimo los esfuerzos de laminación para las proporciones de reducción elevadas, es decir a partir de 75% de reducción. El tren de bandas permite no solamente reducir el espesor de la banda, sino igualmente favorecer el aplastamiento de las asperezas provenientes de la banda previamente laminada en caliente. Sucesivamente al dispositivo de laminación en frío, la instalación comprende un horno de combustión de hidrocarburo que incluye un recinto abierto a través del cual desfila la banda y los medios de introducción de una mezcla gaseosa de hidrocarburo y de aire. El recinto abierto incluye, en el sentido del desfile de la banda presentada, dos zonas sucesivas, una primera zona de calentamiento y una zona de mantenimiento en temperatura. La primera zona de calentamiento está equipada con medios de calentamiento poderosos (no representados) adaptados para calentar rápidamente la banda a una velocidad de calentamiento VI, hasta una temperatura de mantenimiento Tl . La banda es mantenida a esta temperatura Tl en la segunda zona, durante un tiempo de mantenimiento M, luego es enfriada a una velocidad V2 en una zona de enfriamiento situada justo después de la salida del horno. Finalmente, después de la zona de enfriamiento, la instalación comprende un dispositivo de decapado, que comprende al menos un recipiente de decapado resistente a los ácidos, y que contiene una solución de decapado. De acuerdo con la invención, la banda de acero austenítico previamente laminada en caliente, es laminada en frío, a temperatura ambiente, con una tasa de reducción comprendida entre 55 y 85%. Se obtiene de este modo una banda laminada en frío que presenta un espesor comprendido entre 0.6 y 2 mm. Al momento de la operación del laminado en frío a una tasa de reducción comprendida entre 55 y 85%, se forma entre 50 y 90% en volumen de martensita de deformación a1, La martensita de deformación a ' es observada mediante microfotografía y su difracción volumétrica puede ser medida por difracción de rayos X o por medición de la inducción magnética (fase ferromagnética) . Cuando la proporción de reducción es inferior a 55%, la proporción de martensita de deformación a ' y de dislocación son insuficientes para conferirle al acero inoxidable de acuerdo con la invención, las características mecánicas requeridas. En efecto, para las proporciones de reducción demasiado bajas, la energía de deformación almacenada en volumen no permite una recristalización homogénea del acero para obtener granos austeníticos que tengan un tamaño medio inferior o igual a 4 µm. Para obtener un límite elástico Rpo.2 elevado, conviene realizar un recocido de recristalización que permite obtener granos de austenita donde el tamaño medio no excede 4 µm. En efecto, es conocido que según la ley de Hall-Petch, el límite elástico Rp0.2 es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del tamaño del grano. Además, una estructura de granos finos, es decir una estructura en la cual el tamaño medio de los granos de austenita no excede 4 µm, resiste de manera significativa, como se verá posteriormente al fenómeno de matificación (pérdida de la brillantez) al momento de las operaciones de conformación en frío, por ejemplo mediante embutición. Además, desde un punto de vista de brillantez de superficie después del laminado en frío, las proporciones de reducción inferiores a 55% no permiten reparar el aspecto de superficie de la banda previamente laminada en caliente, y persisten en consecuencia cráteres de granalla o residuos de ataques intergranulares provenientes de las operaciones de descascarillamiento mecánico y químico previos al laminado en frío y posteriores al laminado en caliente. Una proporción de reducción superior al 55% permite disminuir la densidad de los micro-defectos del tipo cráteres de granalla y/o juntas de grano y de este modo obtener un aspecto superficial que presenta una brillantez homogénea y elevada luego de la laminación en frío. No obstante, cuando la proporción de laminación en frío es superior a 85%, se infligen constreñimientos muy importantes sobre los cilindros de trabajo, y no es posible laminar la banda. Además, el riesgo de aparición de micro-defectos del tipo «garfios de calor» debidos a los constreñimientos de cizallamiento en la interfaz cilindro/banda laminada en frío, muy elevados, se vuelve muy importante . De preferencia, la proporción de reducción está comprendida entre 70 y 85%, de manera para obtener una banda que presente una topografía de superficie lisa, es decir, una rugosidad media aritmética Ra comprendida entre 0.07 y 0.12 µm, exenta de micro-defectos de tipo cráteres de granalla y/o juntas de grano atacadas químicamente. Esto permite además almacenar una energía de deformación plástica suficiente para favorecer una recristalización más rápida a baja temperatura. Los solicitantes tienen que subrayar que la obtención de un aspecto de superficie brillante no por un procedimiento de recocido brillante clásico, sino por un procedimiento de recocido oxidante, seguido por un decapado, es contrario a las expectativas iniciales de los inventores, que preveían, de acuerdo con su teoría, obtener una banda que presente un aspecto de superficie mate con débil brillantez, característico de los aceros recocidos en un horno de combustión con hidrocarburo. En efecto, los inventores pensaban, que de acuerdo con su teoría, la limitación del crecimiento del tamaño de grano en volumen, obtenido por recristalización controlada de un acero inoxidable austenítico, aumentando siempre la densidad superficial de las uniones de los granos atacados químicamente, favorecerían la reflexión difusa de la luz en la superficie, y por lo tanto la obtención de una superficie mate y no brillante.

Ahora bien, los inventores han puesto en evidencia, que cuando la banda es laminada en frío con una proporción de reducción suficientemente elevada, y con cilindros de trabajo que presentan un rugosidad media aritmética Ra inferior o igual a 0.15 µm, luego se somete a un recocido de recristalización parcial a una temperatura del orden de 8002C, en un horno de combustión de hidrocarburo, para formar una capa de óxido suficientemente delgada para ser fácilmente eliminada por un decapado ácido, sin que las juntas de los granos sean atacadas, mientras que la banda presenta a la vez excelentes características mecánicas y un aspecto de superficie brillante, del tipo recocido brillante. En las condiciones de la invención, es decir, en ausencia del ataque de las juntas de grano del acero, la rugosidad mediante aritmética Ra transferida a la banda por los cilindros de trabajo al momento de la operación del laminado en frío, es muy poco degradada. De este modo, para obtener una banda que tenga una brillantez medida con un ángulo de iluminación de 60° superior a 50, es esencial que los cilindros de trabajo presenten una rugosidad media aritmética inferior o igual a 0.15 µm, y de preferencia inferior a 0.10 µm. La brillantez medida en el marco de la presente invención, corresponde a la medición de la reflectividad de la superficie y es medida de acuerdo con un ángulo de iluminación de 60°, según la norma internacional ISO 7668 (1986) . De acuerdo con la invención, hay que hacer desfilar en seguida la banda laminada en frío en el recinto abierto del horno de combustión de hidrocarburo, en el interior del cual impera una atmósfera oxidante frente al hierro, luego en hacerle sufrir un tratamiento térmico consistente en un recocido de recristalización parcial del acero, seguido por un enfriamiento forzado. La atmósfera que impera en el horno está compuesta de una mezcla gaseosa de aire y de al menos un hidrocarburo en una proporción volumétrica aire/hidrocarburo comprendida entre 1.1 y 1.5, la mezcla gaseosa comprende además 3 a 8% en volumen de oxígeno. La atmósfera del horno es preferentemente una mezcla gaseosa de aire y de hidrocarburo en una relación volumétrica aire/hidrocarburo comprendida entre 1.1 y 1.5, la mezcla gaseosa comprende además 3 a 8% en volumen de oxígeno. Al menos un hidrocarburo es elegido entre el gas natural, el butano y el metano. El gas natural es preferentemente elegido en virtud de su bajo costo, y de su facilidad de transporte. Si la relación volumétrica aire/hidrocarburo es superior a 1.5, la atmósfera que impera en el horno de recocido es muy oxidante y la capa de óxido formada es tan gruesa que para eliminarla habría que utilizar soluciones de decapado agresivas que van a atacar las juntas del grano. El aspecto de superficie de la banda será entonces mate. No obstante, si la relación volumétrica aire/hidrocarburo es inferior a 1.1, la atmósfera que impera en el horno de recocido es demasiado reductora. Por consecuencia, la recarburación del acero de los hidrocarburos no podrá ser evitada, y la resistencia a la corrosión del acero será degradada. Para obtener una banda donde la superficie presente un aspecto brillante, se debe vigilar en regular las condiciones de tratamiento térmico de manera para obtener una banda cubierta por una capa de óxido, donde el espesor sea inferior a 0.10 µm. En efecto, si el espesor del óxido es superior o igual a 0.10 µm, para retirar esta capa de óxido gruesa, habrá que poner en operación ácidos de decapados agresivos que van a atacar las juntas del grano, y esto conferirá un aspecto de superficie mate a la banda. Para obtener les características mecánicas requeridas, se ajusta el tratamiento térmico de manera para obtener una banda de acero donde la fracción volumétrica recristalizada está comprendida entre 60 y 75%. En efecto, si la fracción volumétrica no recristalizada (medida por observación micrográfica y análisis de imagen) es superior a 40%, la microestructura del acero induce propiedades mecánicas muy elevadas, y el alargamiento A80 de la banda es inferior a 40%. Por el contrario, si la fracción volumétrica no recristalizada es inferior a 25%, las características mecánicas como el límite elástico Rpo.2 serán insuficientes . De preferencia, el recocido de recristalización parcial es realizado a una velocidad de VI comprendida entre 10 y 80°C/segundo, a una temperatura T comprendida entre 800 y 950SC y un tiempo de mantenimiento M comprendido entre 10 y 100 segundos, ventajosamente entre 60 y 80 segundos. El recocido de la banda a una temperatura T comprendida entre 800 y 950 aC permite limitar la difusión del cromo a las juntas del grano, y en consecuencia limita el ataque de las juntas de los granos al momento del decapado químico ulterior de la banda, lo que favorece la obtención de un aspecto de superficie brillante. Cuando la temperatura T es inferior a 800SC, el acero no recristaliza lo suficientemente para obtener las propiedades mecánicas buscadas. En efecto, el acero presenta un límite elástico Rpo.2 superior a 600 Mpa, pero un alargamiento A80 inferior a 40% mediocre, lo que limita fuertemente sus capacidades de deformación en frío. Cuando la temperatura T es superior a 950aC, no solamente el límite elástico Rpo.2 de la banda es insuficiente en virtud del engrosamiento de los granos de austenita al beneficio de la martensita, que desaparece completamente, sino también, la brillantez de la superficie de la banda disminuye puesto que la capa de óxido se vuelve importante. Cuando la velocidad de calentamiento VI de la banda es inferior a 10°C/segundo, el acero inoxidable no puede recristalizar más que durante un tiempo de mantenimiento M muy prolongado, lo que no es compatible con las exigencias industriales. Por otra parte, los granos de austenita engruesan a beneficio de la martensita, y el límite elástico Rpo.2 es insuficiente para conferirle al acero inoxidable buenas propiedades mecánicas. Por debajo de un tiempo de mantenimiento M a la temperatura T inferior a 10 segundos, la fracción volumétrica recristalizada de la banda será inferior a 60%, y el alargamiento A80 de la banda es insuficiente. Por el contrario, más allá de 100 segundos, los granos austeníticos se engrosan al beneficio de la martensita, y las características mecánicas, tales como el límite elástico Rpo.2< se vuelven insuficientes. La banda de acero parcialmente recristalizada sufre en seguida un enfriamiento forzado a una velocidad V2 comprendida entre 10 y 80°C/segundo, por ejemplo, mediante insuflación de aire o por insuflación de aire bajo presión y pulverización de agua. Cuando la velocidad de enfriamiento V2 es superior a 10°C/segundo, el límite elástico Rpo.2 y la carga a la ruptura Rm aumentan.

Cuando la banda es enfriada, ésta sufre un decapado con la ayuda de una solución de decapado ácido capaz de eliminar completamente la capa de óxido en función de su espesor y de su naturaleza, sin atacar las juntas o uniones de los granos del acero. Por ejemplo, la banda sufre un primer decapado electrolítico en un baño que contiene sulfato de sodio, donde la concentración está comprendida entre 150 y 200 g/1, el pH es inferior a 3, y un amperaje comprendido entre 5 y 12 kA. Éstas sufren en seguida un segundo decapado electroquímico en un baño que contiene ácido nítrico donde la concentración está comprendida entre 80 y 120 g/1, el pH inferior a 3, y con un amperaje comprendido entre 5 y 12 kA. La banda de acuerdo con la invención presenta además las siguientes ventajas: una mejor resistencia de la brillantez después de la deformación que las bandas de acero inoxidable austenítico han sufrido un recocido en un horno de recocido-brillantez (estándar 2RB) . En efecto, la pérdida de la brillantez de la banda de acuerdo con la invención no es más que de 30% después de la embutición, mientras que ésta es de 80% para la banda recocida-brillante estándar. una mejor resistencia contra la corrosión inter- granular que las bandas de acero inoxidable austenítico han sufrido un tratamiento del recocido-decapado estándar (estándar 2D) . una mejor resistencia contra las rayaduras que las bandas de acero inoxidable austenítico recocido- brillante estándares (estándar 2RB) . Una dureza Vickers HV5, medida por indentación, superior a aquella de las bandas de acero inoxidable austenítico que han sufrido un tratamiento del tipo recocido-decapado estándar (estándar 2D) , y a aquel de las bandas de acero inoxidable austenítico recocido-brillante estándar (estándar 2RB) . Por otra parte, la bandas de aceros inoxidables austeníticos de acuerdo con la invención presentan una aptitud para la soldadura comparable a las bandas de acero inoxidable austenítico recocido-brillante estándar o recocido-decapado estándar. La invención va a ser ahora ilustrada por los ejemplos dados a manera indicativa y no limitante. En un primer tiempo, se van a comparar las características mecánicas y la brillantez de una banda de acero inoxidable austenítico de acuerdo con la invención, con una parte de una banda de acero inoxidable austenítico del tipo recocido-decapado estándar (estándar 2D) , y por otra parte, una banda de acero inoxidable austenítico del tipo recocido-brillante estándar (estándar 2RB) . La medida de la brillantez es realizada con una iluminación de 60° de acuerdo con la norma internacional ISO 7668 (1986). Luego, se comparará la aptitud a la embutición de estos tres tipos de banda, su pérdida de brillantez después de la embutición, su resistencia a la rayadura, y finalmente a la resistencia a la corrosión inter-granular . Para esto, se va a fabricar primeramente, a partir de una mismo matiz de acero inoxidable austenítico AS33, donde la composición química es dada en la tabla 1 siguiente, una banda de acero de acuerdo con la invención, una banda estándar 2D y una banda estándar 2RB.

Tabla 1: Composición química de acero inoxidable de acuerdo con la invención, expresada en % en peso, siendo el complemento de hierro e impurezas inevitables.

TABLA 1 Fabricación de la banda de acuerdo con la invención El acero AS33 es colado para formar un llantón laminado en caliente hasta alcanzar un espesor de 4.5 mm. Este llantón es en seguida laminado en frió con los cilindros de trabajo que presentan una rugosidad media aritmética Ra de 0.1 µm, con una proporción de reducción de 82% de manera para obtener en un paso una banda de 0.8 mm de espesor . Esta banda laminada en frío es sometida a un recocido de recristalización parcial del acero en un horno de combustión, calentándola con una velocidad de calentamiento de 50°C/segundo, hasta una temperatura de mantenimiento de 820°C y durante un tiempo de mantenimiento de 50 segundos. La atmósfera que impera en el horno es una mezcla de aire y de gas natural que comprende una proporción de oxígeno de 4% en volumen. La proporción volumétrica aire/gas natural es de 1.3. La banda es en seguida enfriada a una velocidad de enfriamiento de 70°C/segundo hasta la temperatura ambiente. Después del enfriamiento, una capa de óxido de 0.08 µm de espesor es formada en la superficie de la banda. Finalmente, la banda sufre un primer decapado electrolítico en un baño que contiene sulfato de sodio, donde la concentración es de 175 g/1, de pH 2, con un amperaje de 9 kA, y por una duración de 15 segundos, luego un segundo decapado electroquímico en un baño que contiene ácido nítrico donde la concentración es del 100 g/1, de pH 2, con un amperaje de 9 kA, y por una duración de 15 segundos.

La banda obtenida no sufre ningún otro tratamiento ulterior, ni pulimentado de la superficie, ni laminación de endurecimiento . 2. Fabricación de la banda estándar 2D de aspecto de superficie mate El acero AS33 es colado para formar un llantón que es laminado en caliente hasta alcanzar un espesor de 4.5 mm.

Este llantón es en seguida laminado en frío con una proporción de reducción de 82%, de manera para obtener en un pase una banda de 0.8 mm de espesor . Esta banda laminada en frío es sometida en un recocido de recristalización completo del acero, en un horno de combustión, a una temperatura de 1120°C, durante un tiempo de 50 segundos. La atmósfera que impera en el horno es una mezcla de aire y de gas natural que comprende una proporción de oxígeno de 4% en volumen. La proporción volumétrica aire/gas natural es de 1.3. La banda es en seguida enfriada a una velocidad de enfriamiento de 80°C/segundo, hasta la temperatura ambiente. Finalmente, la banda sufre un decapado para eliminar completamente la capa de óxido formada del espesor de 0.2 µm, en baños de sulfato de sodio y de ácido sulfúrico. La banda obtenida no sufre ningún otro tratamiento ulterior, ni pulimentado de la superficie ni laminación de endurecimiento . 3. Fabricación de la banda estándar 2RB El acero AS33 es colado para formar un llantón que es laminado en caliente hasta alcanzar un espesor de 4.5 mm. Este llantón es enseguida laminado en frío con cilindros de trabajo que confieren un aspecto de superficie brillante a la banda, con una proporción de reducción de 82%, de manera para obtener en un pase una banda de 0.8 mm de espesor. Esta banda laminada en frío es sometida a un recocido de recristalización completo del acero, en un horno de recocido-brillante en el interior del cual impera una atmósfera compuesta de una mezcla gaseosa que comprende 10% en volumen de nitrógeno y 90% en volumen de hidrógeno y que presenta un punto de rocío de -50aC, calentándola con una velocidad de calentamiento de 50°C/segundo, hasta una temperatura de mantenimiento de 11002C. Finalmente, la banda es enfriada a una velocidad de enfriamiento de 60°C/segundo hasta la temperatura ambiente. La banda obtenida no sufre ningún otro tratamiento ulterior, ni pulimentado de la superficie, ni laminación de endurecimiento . Se han reagrupado en la Tabla 2, las características mecánicas y de aspecto de estos tres tipos de banda .

TABLA 2 La banda de acuerdo con la invención presenta con relación a las bandas estándar 2D y estándar 2RB, a la vez un aepecto de superficie brillante, y buenas características mecánicas. Ésta presenta además una dureza superficial superior a dos bandas de la técnica anterior. 4. Aptitud para la embutición, y consecuencias sobre la brillantez Las piezas en bruto son recortadas en la banda de acero de acuerdo con la invención, en la banda estándar 2RB y en la banda 5 estándar 2D. Estas piezas en bruto son en seguida embutidas en una prensa de embutición que comprende clásicamente un punzón, una matriz y una pisa o sujetador, para formar cucharas. Después de la operación de confopnación por embutición, la brillantez de la superficie medida con un ángulo de iluminación de 60° es 0 medida a la vez en el fondo de la cuchara y sobre el faldón de la cuchara, lo que permite estimar un valor medio de brillantez de la pieza embutida. Los resultados son reagrupados en la Tabla 3.

TABLA 3 .' ( : Pérdida relativa de la 52 81 30 brillantez después de la embutición (%) Con relación al valor de la brillantez del producto en plano, se observa clásicamente una pérdida de la brillantez de las piezas conformadas en frío. Los ensayos realizados sobre los diferentes tipos de banda estudiadas muestran que la banda de acero inoxidable austenítico de acuerdo con la invención resiste mejor la atificación de la superficie por deformación que las bandas estándar 2D y estándar 2RB. Después de la embutición de la banda de acero de acuerdo con la invención, la pérdida de brillantez es débil, y muy inferior a aquella que se observa para las bandas estándar 2B y estándar 2RB. 5. Resistencia al rayado Las pruebas de resistencia al rayado son realizadas sobre la banda de acero de acuerdo con la invención, y la banda estándar 2RB de acuerdo con la norma internacional IS01518, utilizando una máquina Ciernen donde el punto hemisférico de acero templado tiene una dureza de 1500 Hv, y un diámetro de 1 mm. Las pruebas consisten en aplicar, con cargas variables de 50 g, TOO g y XO g, la punta hemisférica en la superficie de la banda de maiera para crear un rayado. Los resultados de las pruebas son reagrupados en la Tabla 4.

TABLA 4 Los resultados de las pruebas muestran que la banda de acero de acuerdo con la invención resisten mejor el rayado que las bandas estándar 2RB, de un orden de magnitud de 40% en promedio, correspondiente a la diferencia de la dureza superficial relativa de la banda. 6. Resistencia a la corrosión inter-qranular La prueba de resistencia a la corrosión intergranular es realizada sobre muestras tomadas en la banda de acero de acuerdo con la invención y en la banda estándar 2D. Esta prueba es realizada de acuerdo con la norma NFA 05-159. Esta consiste en sumergir la muestra en una solución bollante de ácido sulfúrico y de sulfato de cobre por una duración de 20 horas. La muestra es en seguida plegada a 90° y la observación de la cara convexa de esta última en comparación con una muestra de referencia que no ha sido sumergida en dicha solución, permite determinar el grado de fisuración en el extremo superficial. Una débil resistencia a la corrosión inter-granular se caracteriza por la presencia de numerosas figuras sobre la cara convexa de la muestra plegada. Las pruebas de resistencia a la corrosión inter-granular muestran que la banda de acero inoxidable austenítico de acuerdo con la invención resiste mejor la corrosión inter-granular que la banda estándar 2D. Se hace constar que con relación a esta feche el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una banda de acero inoxidable auetenítico, caracterizada porque presenta un límite elástico Rpo.2 superior o igual a 600 MPa, una carga hasta la ruptura Rm superior o igual a 800 MPa, un alargamiento A8o superior o igual a 40%, donde la composición comprende % en peso: 0.025 < C < 0.15% 0.20 < Si < 1.0% 0.50 < Mn < 2.0% 6.0 < Ni < 12.0% 16.0 < Cr < 20,0% Mo = 3.0% 0.030 < N < O, 160% Cu < 0.50% P = 0.50% S < 0.015% Eventualmente 0,10 < V < 0.50%, y 0,03 < Nb < 0.50% Con 0.10 < Nb + V < 0.50% el complemento es hierro y eventuales impurezas que resultan de la elaboración, donde el tamaño medio de los granos de austenita es inferior o igual a 4 µm, y la superficie presenta una brillantez medida de acuerdo con un ángulo de iluminación de 60° superior a 50.

2. La banda de acero inoxidable austenítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque presenta una superficie cuya rugosidad media aritmética Ra es inferior o igual a 0.08 µm.

3. El procedimiento de fabricación en forma continua de una banda de acero inoxidable austenítico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque comprende las etapas que consisten de: laminar en frío une banda de acero inoxidable austenítico que comprende, en % en peso: 0.025 = C < 0.15% 0.20 < Si < 1.0% 0.50 < Mn < 2.0% 6.0 < Ni < 12.0% 16.0 < Cr < 20,0% Mo = 3.0% 0.030 < N < O, 160% Cu = 0.50% P < 0.50% S = 0.015% Eventualmente 0,10 < V < 0.50%, y 0,03 = Nb < 0.50% Con 0.10 < Nb + V < 0.50% el complemento es hierro y eventuales impurezas que resultan de la elaboración, la laminación en frío es realizada con cilindros de trabajo que presenta una rugosidad media aritmética Ra inferior o igual a 0.15 µm, hacer sufrir un tratamiento térmico a la banda laminada en frío, en un horno de recocido en el interior del cual impera una atmósfera oxidante frente al hierro, para obtener una banda cubierta de una capa de óxido, el tratamiento térmico es ajustado de manera para efectuar una recristalización parcial del acero para obtener una banda cuya fracción volumétrica recristalizada está comprendida entre 60 y 75% y, decapar la banda que ha sufrido el tratamiento térmico, con la ayuda de al menos una solución de decapado ácido capaz de eliminar completamente la capa de óxido en función de su espesor y de su naturaleza, sin atacar las uniones de los granos del acero.

4. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la rugosidad media aritmética Ra de los cilindros de trabajo es inferior o igual a 0.10 µm.

5. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque la banda es laminada en frío con una proporción de reducción comprendida entre 55 y 85 %.

6. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la proporción de reducción está comprendida entre 70 y 85%.

7. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque la atmósfera del horno es una mezcla gaseosa de aire y de al menos un hidrocarburo en una relación volumétrica de aire/hidrocarburo comprendida entre 1.1 y 1.5, la mezcla gaseosa comprende además 3 a 8% en volumen de oxígeno.

8. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la relación volumétrica aire/hidrocarburo está comprendida entre 1.1 y 1.3.

9. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque al menos un hidrocarburo es elegido entre el gas natural, el butano y el metano .

10. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado porque el tratamiento térmico comprende una fase de calentamiento a una velocidad de calentamiento Vi, una fase de mantenimiento a una temperatura T y durante un tiempo de mantenimiento M, seguida de una fase de enfriamiento a una velocidad de enfriamiento V2.

11. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la temperatura T está comprendida entre 800 y 950aC.

12. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la velocidad VI está comprendida entre 10 y 80°C/segundo.

13. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el tiempo de mantenimiento M está comprendido entre 10 segundos y 100 segundos .

14. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la velocidad V2 está comprendida entre 10 y 809C/segundo .

15. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 14, caracterizado porque la banda parcialmente recocida sufre un primer decapado electrolítico en un baño que contiene sulfato de sodio, donde la concentración está comprendida entre 150 y 200 g/1, de pH inferior a 3, y con un amperaje comprendido entre 5 y 12 kA, seguido de un segundo decapado electroquímico en un baño que contiene ácido nítrico, donde la concentración está comprendida entre 80 y 120 g/1, el pH es inferior a 3, y con una amperaje comprendido entre 5 y 12 kA.