MXPA01006761A

MXPA01006761A - Banda de acero con buenas caracteristicas de deformacion y proceso para producirla.

Info

Publication number: MXPA01006761A
Application number: MXPA01006761A
Authority: MX
Inventors: Andrew E Munera
Original assignee: Mije Rob V D
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2003-05-15
Also published as: KR20010101348A; WO2000040765A1; CA2357663A1; JP2003527479A; IL144009A0; CN1332807A; AU761334B2; RU2216600C2; AU3042200A; PL349417A1; US6613163B1; CN1147595C; EP1153145A1; BR9916677A; EP1253209A2; EP1253209A3

Abstract

La invencion se relaciona con un proceso para la produccion de banda de acero para partes que se fabrican mediante embuticion profunda o estirado y embutido, y ademas a una banda de acero adecuado para la embuticion profunda y el estirado y embutido que se produce mediante este proceso. La banda caliente se deforma en frio en una o varias etapas y con un grado de laminado en frio de a lo menos 86%. Ademas, al menos en una cara del material en banda se proporciona un recubrimiento producido en forma galvanica que contiene Ni, Co, Cu, Fe, Sn, In, Pd, Bi y/o sus aleaciones, o un recubrimiento de plaqueado por laminacion, que contiene Cu y/o laton y/o sus aleaciones. Para poder llevar a cabo este proceso con bajos costos de produccion y en la menor cantidad posible de etapas de proceso, el proceso comprende las etapas de proceso de decapado, laminado en frio en una o dos etapas, recocido de la banda en estado arrollado (recocido en rollo), eventualmente relaminado de la banda. Preferiblemente la banda caliente contiene boro en una proporcion de entre 0.0013 y 0.0060 % en peso, siendo que la proporcion en peso de boro a nitrogeno es de 0.5 a 2.5.

Description

BANDA DE ACERO CON BUENAS CARACTERÍSTICAS DE DEFORMACIÓN Y PROCESO PARA PRODUCIRLA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere primero a un proceso para la producción de banda de acero para partes que se fabrican mediante embutición profunda o estirado y embutido, en el cual una banda caliente se deforma en frío en una o varias etapas y con un grado de laminado en frío de a lo menos 86%, siendo que en al menos una cara del material en banda se proporciona un recubrimiento producido en forma galvánica que contiene Ni, Co, Cu, Fe, Sn, In, Pd, Bi y/o sus aleaciones, o un recubrimiento de placa aplicada mediante laminación, que contiene Cu y/o latón y/o sus aleaciones. La banda de acero laminada en frío se usa a menudo para la fabricación de partes rotativamente simétricas conformadas en frío como, por ejemplo, casquillos para baterías. Los procesos que se emplean para la conformación en frío son por una parte la embutición profunda y por otra parte el estirado y embutido, siendo que este último también se denomina proceso DI (drawing and ironing) . En virtud de los requisitos cada vez mayores con respecto a las propiedades de aplicación y uso de este tipo Ref: 130835 de aceros en banda se exigen cada vez mas mejores propiedades mecánicas y en particular propiedades de deformación mejoradas. Una buena capacidad de deformación se caracteriza por valores r lo más altos posibles para la anisotropía, que caracterizan la capacidad de embutición profunda, así como por valores n elevados que caracterizan la capacidad de estirado y embutido y - altos valores de dilatación. También puede ser conveniente que las propiedades de deformación en las diversas direcciones, es decir en dirección longitudinal, dirección transversal y dirección diagonal sean lo más similares posible y por consiguiente en gran medida isótropas. La ventaja de las propiedades isótropas de la chapa de acero se exteriorizan sustancialmente en una uniformidad del flujo del material a la embutición profunda y al estirado y embutido, de manera que la formación de puntas es nula o muy pequeña, lo cual a su vez conduce a una reducción del desperdicio de lámina. Para lograr una deformación aproximadamente isótropa se requiere además una chapa de acero con pequeñas tolerancias de espesores y una banda o chapa laminada dentro de lo posible libre de texturas y homogénea. La indeseada formación de puntas y sus causas se explican en detalle en la revista "Blech, Rohre, Profile" 9/1977 en las páginas 341 a 346. Allí también se describe que por lo común solo es posible obtener un material libre de puntas mediante recocido de normalización en un horno de recocido continuo a temperaturas de alrededor de 1000°C. Sin embargo, la operación de un horno continuo a estas temperaturas tan altas va aunada a elevados gastos de inversión y operación. Por el documento DE-38 03 064 Cl se conoce lograr valores bajos para la anisotropía y con ello una reducida formación de puntas en el caso de aceros de grano redondo proporcionándole al acero un mayor contenido de titanio de hasta 0.04 % en peso a un grado de laminado en frío superior al 80%. Sin embargo, con grados de laminado tan altos se obtienen para el límite de fluencia del acero, valores límite que exceden por mucho los 250 N/mm2. Además, es conocido que los aceros estabilizados mediante la adición de titanio requieren de elevadas temperaturas de recristalización, lo que, en el caso del recocido de una banda de acero de este tipo en estado arrollado (coil-annealing) , tendría por efecto una clara tendencia a la adherencia de las capas de banda individuales. Sin embargo, los daños sobre la superficie de la banda que van aunados a esto no son deseables en productos de alta calidad, o bien conducirían en ellos a una elevada tasa de desecho. El uso de hornos de operación continua de recocido para bandas en la producción de chapa de acero para partes que se fabrican mediante embutido y estirado y embutido también se conoce por las publicaciones US-5, 078, 809, WO 98/06881 y EP 0 822 266 Al. En la última publicación mencionada se describe un acero con bajo contenido de carbono, cuyo análisis del acero comprende adicionalmente boro, específicamente en una proporción entre 0.0005 y 0.0015 % en peso. El límite inferior previamente mencionado se basa en la necesidad de aumentar la capacidad de resistencia de la chapa de acero contra la corrosión mediante la adición de boro. El límite superior de 0.0015 % en peso lo atribuye el documento EP 0 822 266 Al al hecho de que con mayores proporciones de boro se debe contar con defectos de deformación al fabricar partes cilindricas. El documento DE 20 19 494 A revela un proceso para la producción de aceros recubiertos resistentes a la corrosión. Sobre una banda de acero laminada en caliente, decapada, se aplica un recubrimiento de al menos un metal del grupo que comprende Co, Cu, Ni y Ti, y la banda de acero laminada en caliente se reduce a continuación con el recubrimiento que tiene encima a las dimensiones finales deseadas. Con esto es posible alcanzar grados de reducción de alrededor de 90 % y más en un proceso de laminado en frío de una o varias etapas. La banda de acero reducida en frío se somete a recocido de recristalización, siendo que el recocido de preferencia se efectúa en un proceso de recocido continuo. Si solo se requiere una etapa de recocido es posible emplear un proceso de recocido en caja en el cual se debe mantener la temperatura de recocido entre 1 y 5 horas entre 566 y 621°C. Esto sucede para impedir una formación excesiva de una aleación del recubrimiento aplicado mediante vaporización sobre la banda caliente con el metal de la banda caliente. Como composición ejemplar de las planchas de acero que se usan al principio del proceso de producción se indica 0.035% de C; 0.49% de Mn; 0.10% de P; 0.11% de S y 0.035% de Si. Una proporción de boro en el acero no se menciona en esta publicación. El documento GB 2 101 156 A describe un proceso para producir una banda de acero para embutición profunda. El proceso que se describe en esta publicación comprende etapas convencionales de laminado en caliente y laminado en frío que se emplean en un acero estabilizado con Al. El acero que se emplea de acuerdo con esta publicación contiene nitrógeno en una proporción de no más de 0.007%, así como boro en una cantidad que corresponde a una proporción preestablecida de boro a nitrógeno dentro de la gama de 0.5 a 2.5. Las cantidades de boro que se especifican en los ejemplos se encuentran entre 0.0025 y 0.0040%. Según esta publicación, un recocido de la banda de acero se lleva a cabo exclusivamente de acuerdo al proceso de recocido continuo.

El documento JP-A-2 267 242 describe un proceso para producir una banda de acero laminada en frío de acero estabilizado con aluminio con bajo contenido de carbono. Para el ligamiento químico del nitrógeno contenido en el acero se le adiciona aluminio al acero de partida, el cual en el siguiente proceso de laminado en caliente liga el nitrógeno contenido en el acero en forma de nitruro de aluminio, después de las etapas de decapado y laminado en frío subsiguientes a la laminación en caliente, la banda de acero se somete a recocido en un proceso de recocido en caja. De acuerdo con esta publicación la banda de acero no comprende un recubrimiento, y tampoco contiene boro el acero . Finalmente en el documento DE-195 47 181 Cl se describe un acero con proporciones de titanio, vanadio o niobio, en que en virtud de determinadas condiciones de laminado en caliente por debajo de la región gama del diagrama hierro-carbono, y en virtud de una elevada temperatura del arrollamiento se obtiene en la banda caliente una especie de grano mixto. En el caso de grados de laminado de entre 50 y 85 %, este grano mixto tiene por efecto que la tendencia a la formación de puntas sea menor, pero sin embargo también la formación de cementita (carburo de hierro) burda en franjas, la cual en la embutición profunda de partes delgadas con elevados requisitos a la superficie conduce a estructuras indeseadas en la superficie de la banda y por consiguiente a un desperdicio en la práctica. Por consiguiente es el objeto de la invención desarrollar un proceso del tipo bajo consideración que en lo referente a la anisotropía se aproxima mucho a las propiedades del material que se obtienen mediante un recocido normal pero que al mismo tiempo se puede operar a costos de fabricación relativamente más bajos y en esto se maneje con el mínimo posible de etapas. Después del recocido deberá obtenerse un grano globular; además, la banda de acero producida según el proceso conforme a la invención no deberá presentar desventajas en virtud de envejecimiento o valores tecnológicos mecánicos mas altos a grados de laminación superiores. De acuerdo con la invención se propone en un proceso del tipo bajo consideración que las etapas de proceso que se llevan a cabo después del laminado en caliente comprendan - el decapado el laminado en frío en una o dos etapas el recocido de la banda en estado arrollado (coil-annealing) eventualmente el relaminado de la banda, siendo que la banda caliente contiene boro en una proporción de entre 0.0013 y 0.0060 % en peso, en que la proporción en peso del boro con relación al nitrógeno es de 0.5 a 2.5. En particular se pretende de preferencia una proporción de boro entre 0.0013 y 0.0030 % en peso. Para obtener una estructura uniforme del material en banda, el laminado en caliente de preferencia se efectúa a una temperatura de laminado final superior a 870°C y una temperatura del rollo inferior a 710°C. Para lograr una menor altura de las puntas durante la embutición profunda y el estirado y embutido, y en particular una altura relativa de las puntas de 2.5% como máximo, el valor de la anisotropía ? r de la banda no debe ser superior a +/- 0.12 después del recocido en rollo. Con la invención finalmente se propone una banda de acero adecuada para la embutición profunda o el estirado y embutido que se produce de acuerdo a un proceso según al menos una de las reivindicaciones de proceso. El proceso conforme a la invención así como una banda de acero adecuada para la embutición profunda o el estirado y embutido según el proceso conforme a la invención se explican a continuación en base a un ejemplo. El material de partida es una banda caliente con un espesor de partida de 1.2 a 8 mm, preferiblemente 2.0 a 2.5 mm. El análisis del acero de la banda caliente empleada es el que sigue en la primera variante de realización: De conformidad con una segunda variante de realización, que se prefiere particularmente, la composición del acero es como sigue: El laminado en caliente de la banda se lleva a cabo con una temperatura de laminado final superior a 870°C y una temperatura del rollo inferior a 710°C, para de esta manera asegurar una estructura particularmente uniforme de la banda de acero. En experimentos se pudo comprobar que los valores límite para el límite de fluencia entre el borde y el centro de la banda varían por menos de 15 N/mm . En el caso de proporciones de boro superiores a las indicadas se incrementan notablemente las fuerzas necesarias para el laminado en caliente. En cambio, en el caso de contenidos de boro inferiores a 0.0060 % en peso ppm es posible trabajar con fuerzas moderadas de laminado en caliente. Esto también tiene por consecuencia que la tolerancia del espesor a lo ancho de la banda se reduce en virtud de la notablemente menor flexión de los cilindros. A continuación la banda laminada en caliente se decapa y seguidamente se sujeta a un laminado en frío de una o dos etapas. En esto el grado de laminación en frío es de 86 % o más. De esta manera es posible laminar en frío hasta un espesor final de 0.1 a 1.0 mm el material de partida con un espesor de 1.2 a 8 mm. A la laminación en frío le sigue un recocido de recristalización en rollo, o sea un recocido de la banda en estado arrollado. Un recocido de esta índole tiene muy aproximadamente el mismo efecto de un recocido de normalización como el que se efectúa usualmente en el horno continuo con la banda extendida. Al recocido en rollo le sigue una relaminación de la banda para mejorar su superficie y ajustar los valores mecánicos tecnológicos. A la banda de acero se le proporciona en al menos una de sus dos superficies, un recubrimiento producido en forma galvánica. Este puede contener Ni, Co, Cu, Fe, Sn, In, Pd, Bi y/o sus aleaciones. Dentro del marco de todo el desarrollo del proceso es posible llevar a cabo la bonificación electrolítica después de la primera o también de la segunda etapa de laminado en frío, a continuación de lo cual en etapas posteriores se efectúa el recocido en rollo así como la relaminación de la banda. También es posible una etapa de recocido adicional entre ambas etapas de laminado en frío. Alternativamente a los métodos de galvanización descritos, también es posible efectuar la aplicación del recubrimiento sobre la al menos una cara de la banda de acero mediante el plaqueado por laminación de laminas de metal. En este caso, después del laminado en caliente y el decapado de la banda de acero, primero se efectúa el plaqueado por laminación y luego el recocido en rollo. Eventualmente es posible que al recocido en rollo le suceda un nuevo laminado en frío y un segundo recocido en rollo antes de someter finalmente a la banda al proceso de relaminación para el mejoramiento de la superficie. Para el plaqueado por laminación son adecuadas las capas de cobre y/o latón y/o sus aleaciones. Finalmente es posible proporcionar adicionalmente recubrimientos no metálicos o galvánicos a la banda bonificada en forma electrolítica o mediante plaqueado por laminación, con el fin de obtener así efectos y propiedades especiales. En el caso de la aplicación del proceso de galvanizado, el espesor total del recubrimiento galvánico en una o ambas caras de la banda de acero debiera ser de 0.1 µm 8 µm. En el caso del plaqueado por laminación la suma de las capas unilaterales o bilaterales de metal aplicado por plaqueado puede ser de hasta el 50 % del espesor total de la banda. Para lograr una tendencia reducida a la formación de puntas de la banda de acero se ajustan los parámetros durante el laminado en frío de manera que a continuación al recocido sencillo en rollo resulta una anisotropía ? r de la banda de máximo +/- 0.12, lo cual corresponde a una altura relativa de punta de máx. 2.5%. Con esto también se ajusta una estructura de grano redondo de granos globulares favorable para los posteriores embutido profundo o estirado y embutido.

Se hace constar que con relación a esta fecha, 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

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Proceso para la producción de banda de acero para partes que se fabrican mediante embutición profunda o estirado y embutido, en el cual una banda caliente se deforma en frío en una o varias etapas y con un grado de laminado en frío de a lo menos 86%, siendo que en al menos una cara del material en banda se proporciona un recubrimiento producido en forma galvánica que contiene Ni, Co, Cu, Fe, Sn, In, Pd, Bi y/o sus aleaciones, o un recubrimiento de plaqueado por laminación, que contiene Cu y/o latón y/o sus aleaciones, caracterizado porque las etapas del proceso posteriores al laminado en caliente comprenden el decapado, el laminado en frío en una o dos etapas, el recocido de la banda en estado arrollado (recocido en rollo) y, eventualmente, el relaminado de la banda, siendo que el recubrimiento, en caso de recubrimientos producidos galvánicamente por un procedimiento de laminado en frío o en el caso de un recubrimiento por chapeado, se aplica después de una etapa de laminado en frío, sin embargo en cada caso se aplica sobre la banda pero previamente al recocido, y que la banda caliente contiene boro en una proporción de entre 0.0013 y 0.0060 % en peso, y que la proporción en peso de boro a nitrógeno es de 0.5 a 2.5.
2. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de boro es de entre 0.0013 y 0.0030 % en peso.
3. Proceso según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el laminado en caliente se efectúa a una temperatura de laminado final superior a 870°C y una temperatura del rollo inferior a 710°C.
4. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el valor de la anisotropía ? r de la banda no es superior a +/- 0.12 después del recocido en rollo.
5. Proceso según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por las siguientes proporciones en peso en la banda caliente:
6. Proceso según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque antes del laminado en frío, la banda caliente tiene un espesor de 1.2 mm a 8 mm.
7. Banda de acero adecuada para la embutición profunda o el estirado y embutido, caracterizada porque se produce de acuerdo a un proceso según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6.