MXPA02005390A - Tubo de acero soldado que tiene excelente hidroformabilidad y metodo para elaborar el mismo. - Google Patents

Abstract

Un tubo de acero soldado se forma al calentar o remojar un tubo de acero soldado no tratado que tiene una composicion de acero que contiene, en base al por ciento en masa: aproximadamente 0.05% a aproximadamente de 0.2% C; aproximadamente 0.2% o menos de Si; aproximadamente 1.5% o menos de Mn; aproximadamente 0.1% o menos de P; aproximadamente 0.01% o menos de S; aproximadamente 0.1% o menos de Al; y aproximadamente 0.01% o menos de N; y a laminar por reduccion el tubo de acero tratado a una velocidad de reduccion acumulativa de al menos aproximadamente 35% y una temperatura laminacion final de aproximadamente 500°C a aproximadamente 900°C. El tubo de acero soldado exhibe excelente hidroformabilidad, es decir, tiene una resistencia de traccion de al menos aproximadamente 400 MPa y un producto nxr de al menos aproximadamente 0.22. El tubo de acero tratado se lamina de manera preferente por reduccion a una velocidad de reduccion acumulativa de al memos aproximadamente 20% por abajo del punto de transformacion de Ar3. El tubo de acero soldado es adecuado para formar componentes estructurales.

Description

TUBO DE ACERO SOLDADO QUE TIENE EXCELENTE HIDROFORMABILIDAD Y MÉTODO PARA ELABORAR EL MISMO Antecedentes de la Invención 1. Campo de la Invención Esta invención se refiere a tubos de acero soldados adecuados para formar componentes estructurales y componentes de la parte inferior de vehiculo. En particular, la invención se refiere a la mejora de la hidroformabilidad de tubos de acero soldados . 2. Descripción de la Técnica Relacionada Los componentes estructurales, huecos que tienen varias formas en la sección transversal se usan en vehículos. Estos componentes estructurales, huecos se producen típicamente al soldar por puntos las partes por un trabajo en prensa de una hoja de acero. Puesto que los componentes estructurales huecos de los vehículos actuales deben tener alta capacidad de absorción de golpes para el impacto de colisión, los aceros usados como la materia prima deben tener una mayor resistencia mecánica. Desdichadamente, estos aceros de alta resistencia exhiben pobre formabilidad en prensa. De esta manera, es difícil producir componentes estructurales que tengan formas y tamaños altamente precisos sin defectos de los aceros de lata resistencia por moldeo en prensa. Un método que intenta solucionar este problema es la hidroformación, en la cual el interior de un tubo de acero se rellena con un líquido a alta presión para deformar el tubo de acero en un componente que tiene una forma deseada. En este método, el tamaño en la sección transversal del tubo de acero se cambia por un proceso de abultamiento. Un componente que tiene una forma complicada se puede formar de manera integral y el componente formado exhibe alta resistencia mecánica y rigidez. De esta manera, la hidroformación atrae la atención de un proceso de formación avanzado . En el proceso de hidroformación, los tubos eléctricamente soldados compuestos de una hoja de acero con bajo o medio contenido de carbono, que contiene 0.10 a 0.20% en masa de carbono se usan frecuentemente debido a la alta resistencia mecánica y bajo costo. Desdichadamente, los tubos eléctricamente soldados compuestos de acero con un bajo o medio contenido de carbono tienen pobre hidroformabilidad, por lo tanto, los tubos no se pueden expandir de manera suficiente. Una contramedida para mejora la hidroformabilidad de los tubos eléctricamente soldados es el uso de una hoja de acero con un contenido de carbono ultra-bajo que contiene una cantidad extremadamente baja de carbono. Los tubos eléctricamente soldados compuestos de la hoja de acero con un contenido ultra-bajo de carbono exhiben excelente hidroformabilidad. Sin embargo, los granos de cristal crecen para provocar ablandamiento del tubo en la costura durante el proceso de formación del tubo, de modo que la costura se deforma de manera intensiva en el proceso de abultamiento, dañando de este modo la alta ductilidad de la materia prima. De esta manera, los tubos soldados deben tener excelentes propiedades mecánicas durables para la hidroformación en la costura.

Objetos de la Invención Un objeto de la invención es proporcionar un tubo de acero soldado que tiene excelente hidroformabilidad durable para un proceso de hidroformación severo. Otro objeto de la invención es proporcionar un método para elaborar el tubo de acero soldado.

Breve Descripción de la Invención En la invención, el tubo de acero soldado tiene una resistencia a la tracción TS de al menos aproximadamente 400 MPa, de manera preferente en el intervalo de aproximadamente 400 MPa a menos de aproximadamente 590 MPa, y un producto nxr del n-valor y el r-valor de al menos aproximadamente 0.22 y de manera preferente un n-valor de al menos aproximadamente 0.15 y un r-valor de al menos aproximadamente 1.5. Se investigo de manera intensiva las composiciones de tubos de acero soldados y métodos para elaborar los tubos de acero soldados para solucionar los problemas anteriores y se descubrió que un tubo de acero soldado que contiene aproximadamente 0.05 aproximadamente 0.2% en masa de carbono y que se lamina por reducción a una velocidad de reducción acumulativa de al menos aproximadamente 35% y la temperatura de laminación final de aproximadamente 500 a aproximadamente 900°C tiene un alto producto en nxr (producto de un n-valor y un r-valor) y exhibe excelente hidroformabilidad. De acuerdo a un primer aspecto de la invención un tubo de acero soldado que tiene excelente hidroformabilidad tiene una composición que comprende, en base al por ciento en masa, de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.2 de C; de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.2 de Si; de aproximadamente 0.2% a aproximadamente 1.5% de Mn; de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.1 de P; de aproximadamente 0.1% de aproximadamente 0.01% o menos de S; de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.1 de Al; de aproximadamente 0.001% a aproximadamente 0.01% de N; y el resto que es Fe e impurezas incidentales, en donde la resistencia la tracción del tubo de acero soldado es al menos aproximadamente 400 MPa, de manera preferente en intervalo de aproximadamente 400 MPa al menos de aproximadamente 590 MPa, Y el producto nxr del n-valor y el r-valor es al menos aproximadamente 0.22. De manera preferente, el n-valor es al menos aproximadamente 0.15 y el r-valor es al menos aproximadamente 1.5. De manera preferente, la composición comprende además al menos un grupo del grupo A y grupo B, en donde el grupo A incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.1% o menos de Cr, de aproximadamente 0.05% o menos de Nb, de aproximadamente 0.05% o menos de Ti, de aproximadamente 1.0% de Cu, de aproximadamente 1.0% o menos de Ni, de aproximadamente 1.0% de Mo, y de aproximadamente 0.01% o menos de B; y el grupo B incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.02% o menos de Ca y aproximadamente 0.02% o menos de un metal de tierras raras. De acuerdo a un segundo aspecto de la invención, un método para elaborar un tubo de acero soldado que tiene excelente hidroformabilidad comprende: calentar o remojar un tubo de acero soldado no tratado que tiene una composición de acero que contiene, en base al % en masa, de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.2% de C; de aproximadamente 0.2% o menos de Si; de aproximadamente 1.5% o menos de Mn; de aproximadamente 0.1% o menos de P; a aproximadamente 0.01% o menos de S; a aproximadamente 0.1% o menos de Al y aproximadamente 0.01% de N; y laminar por reducción el tubo de acero tratado a una velocidad de reducción acumulativa de al menos aproximadamente 35% y una temperatura de laminación final de aproximadamente 500°C a aproximadamente 900°C, y el tubo de acero soldado que tiene de este modo una resistencia a la tracción de al menos aproximadamente 400 MPa y un producto nxr de un n-valor y r-valor de al menos aproximadamente 0.22. De manera preferente el tubo de acero tratado se lamina por reducción a una velocidad de reducción acumulativa de al menos aproximadamente 20% a una temperatura por abajo del punto de transformación de Ar3. De manera preferente, la composición comprende además al menos un grupo del grupo A y el grupo B en donde el grupo A incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.1% o menos de Cr, a aproximadamente 0.05% o menos de Nb, aproximadamente 0.05% o menos de Ti, a aproximadamente 1.0% o menos de Cu, a aproximadamente 1.0 o menos de Ni, a aproximadamente 1.0% o menos de Mo, y aproximadamente 0.01% o menos de B; y el grupo B incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.02% o menos de Ca y aproximadamente 0.02% o menos de un metal de tierras raras.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un vista de sección transversal de un molde usado en una prueba de abultamiento libre y.

La Figura 2 es una vista de sección transversal de un aparato de hidroformación usado en la prueba de abultamiento libre.

Descripción Detallada Las razones para las limitaciones en la composición del tubo de acero soldado de acuerdo a la invención ahora se describirán. Posteriormente, el por ciento en masa se refiere solamente como "%" en la composición.

C: aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.2% El carbono (C) contribuye a un incremento en la resistencia mecánica del acero. Aun contenido que excede aproximadamente 0.2% sin embargo, el tubo exhibe pobre formabilidad. Aun contenido de menos de aproximadamente 0.05% el tubo no tiene la resistencia a la tracción deseada y los granos de cristal llegan a ser mayores durante el proceso de soldadura, dando por resultado este modo una resistencia mecánica disminuida y de formación irregular. Por consiguiente, el contenido de C, esta en el intervalo de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.2%.

Si: aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.2% El silicio (Si) mejora la resistencia mecánica del tubo de acero en una cantidad de aproximadamente 0.01% o mas. Sin embargo, un contenido de Si que excede aproximadamente 0.2% provoca deterioro perceptible de las propiedades de superficie, ductilidad, e hidroformabilidad del tubo. De esta manera, el contenido de Si aproximadamente 0.2% o menos en la invención.

Mn: aproximadamente 0.2% a aproximadamente 1.5% El manganeso (Mn) incrementa la resistencia en mecánica sin deterioro en las propiedades superficiales y soldabilidad y se adiciona en una cantidad de aproximadamente 0.2% o más para asegurar la resistencia deseada. Por otra parte, un contenido de Mn que excede aproximadamente 1.5% provoca una disminución en la relación de abultamiento limitante (LBR) durante la hidroformación, específicamente, el deterioro de la hidroformabilidad. Por consiguiente, el contenido de Mn en la invención es de aproximadamente 1.5% o menos y de manera preferente aproximadamente 0.2% a aproximadamente 1.3%.

P: aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.1% El fósforo (P) contribuye a incrementar la resistencia mecánica en una cantidad de aproximadamente 0.01% o más. Sin embargo, un contenido de P que este de aproximadamente 0.1% provoca deterioro marcable de soldabilidad. De esta manera, el contenido P en la invención es aproximadamente 0.1% o menos . Cuando se refuerza por P no es necesario o cuando se requiere alta soldabilidad, el contenido de P es de manera preferente cerca de 0.05% o menos .

S: aproximadamente 0.01% o manos El azufre (S) ésta presente como inclusiones no metálicas en el acero. Las inclusiones no metálicas funcionan como núcleos para la explosión de tubo de acero durante la hidroformación en algunos casos, dando por resultado de este modo el deterioro de la hidroformabilidad. De esta manera, se difiere que el contenido de S se reduzca tanto como sea posible. A un contenido de S de aproximadamente 0.01% o menos, el tubo de acero exhibe la hidroformabilidad deseada. De esta manera, el limite superior del contenido de S de la invención es aproximadamente 0.01%. El contenido de S es de manera preferente cerca de 0.005% o menos y de manera más preferente, cerca de 0.001% o menos en vista de la mejora adicional de la hidroformabilidad.

Al: aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.01% El aluminio (Al) funciona como un agente desoxidante e inhibe el engrosamiento de los grados de cristal cuando el contenido de Al aproximadamente 0.01% o más. Sin embargo, a un contenido de Al que excede a aproximadamente 0.1%, están presentes grandes cantidades de inclusiones de óxido, disminuyendo de este modo la limpieza de la composición de acero. Por consiguiente, el contenido de Al es aproximadamente 0.1% o menos en la invención. El contenido de Al es de manera preferente cerca de 0.05% o menos para reducir los núcleos de agrietamiento durante la hidroformación.

N: aproximadamente 0.001% a aproximadamente 0.01% El nitrógeno (N) reacciona con Al y contribuye a la formación de granos de cristal finos cuando el contenido de N es aproximadamente 0.001% o más. Sin embargo, un contenido de N que excede aproximadamente 0.01% provoca deterioro de la ductilidad. De esta manera, el contenido de N es aproximadamente 0.01% o menos en la invención. En la invención, la composición puede comprender además al menos un grupo del grupo A y el grupo B, en donde el grupo A incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.1% o menos de Cr, a aproximadamente 0.05% o menos de Nb, aproximadamente 0.05% o menos de Ti, a aproximadamente 1.0% o menos de Cu, a aproximadamente 1.0% o menos de Ni, a aproximadamente 1.0% o menos de Mo y aproximadamente 0.01% o menos de B; y el grupo B incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.02% o menos de Ca y aproximadamente 0.02% o menos de un metal de tierra rara.

Razones para las Limitaciones de los Contenidos de los Elementos del Grupo A El cromo (Cr) , titanio (Ti), niobio (Nb), cobre (Cu) níquel (Ni) molibdeno (Mo) , y boro (B) incrementa la resistencia mecánica en tanto que contiene la ductilidad.

Estos elementos se pueden adicionar, si se desea. Para una resistencia mecánica incrementada, se deben adicionar Cr, Ti, Nb, Cu, Ni o Mo en una cantidad de aproximadamente 0.1% o más o B se debe adicionar en una cantidad de aproximadamente 0.001% o más. Por otra parte los efectos de estos elementos se saturan a un contenido de Cr, Ti, Nb, Cu, Ni, o Mo que excede aproximadamente 1.0% o un contenido de B que excede aproximadamente 0.01%. Además, un tubo de acero que contiene cantidades en exceso de estos elementos exhibe pobre operabilidad en caliente y frío. De esta manera, los contenidos máximos de estos elementos son de manera preferente cerca de 0.1% de Cr cerca de 0.05% para Nb, aproximadamente 0.05% para Ti, aproximadamente 1.0% para Cu, aproximadamente 0.1% para Ni, aproximadamente 1.0 Mo y aproximadamente 0.01% para B.

Razones para las Limitaciones de los Contenidos de los Elementos de Grupo B El calcio (Ca) y los metales de tierras raras facilitan la formación de inclusiones no metálicas, esféricas, lo que contribuye a una excelente hidroformabilidad. Estos elementos se pueden adicionar, si se desea. La excelente hidroformabilidad es perceptible cuando se adicionan cerca de 0.002% o más de Ca y metal de tierras raras. Sin embargo, aun contenido que exceda aproximadamente 0.02%, se forman cantidades en exceso de inclusiones, dando por resultado de este modo limpieza disminuida de la composición de acero. De esta manera, el contenido máximo para Ca y metales de tierras raras es de manera preferente cerca de 0.02%. Cuando se usan tanto Ca como un metal de tierras raras en combinación, la cantidad total es de manera preferente cerca de 0.03% o menos. El resto de los componentes mencionados anteriormente es hierro (Fe) e impurezas incidentales. El tubo de acero soldado que tiene la composición anterior de acuerdo con la invención tiene una resistencia a la tracción TS de al menos aproximadamente 400 MPa, de manera preferente en el intervalo de aproximadamente 400 MPa a menos de aproximadamente 590 MPa, y un producto nxr de al menos aproximadamente 0.22. Estos valores muestran que este tubo de acero soldado es adecuado para propósitos de abultamiento. A un producto nxr de menos de aproximadamente 0.22, el tubo de acero soldado tiene pobre formabilidad en el abultamiento. De manera preferente, el n-valor es al menos aproximadamente 0.15 para lograr la deformación uniforme. Además, el r-valor es de manera preferente al menos cerca de 1.5 para suprimir el adelgazamiento local de las paredes . Adicionalmente, el tubo de acero soldado de acuerdo con la invención exhibe de manera preferente una relación de abultamiento limitante (LBR) de al menos aproximadamente 40%. La NBR se define por la ecuación: LBR(%) = (dmaxdQ) /drjXlOO donde dma? es el diámetro exterior máximo (mm) del tubo en la explosión (ruptura) y d0 es el diámetro exterior del tubo o antes de la prueba. El diámetro exterior máximo de dma? en la explosión se determina al promediar los valores que se calculan al dividir los perímetros de las porciones de explosión por la constante circular. p En la invención, la LBR se mide por una prueba de abultamiento libre con compresión axial. La prueba de abultamiento libre se puede realizar al abultar el tubo, por ejemplo, en un aparato de hidroformación mostrado en la Figura 2 que usa un molde de dos componentes mostrado en la Figura 1. La Figura 1 es una vista de sección transversal de molde de dos componentes. Un componente 2a de molde superior y un componente 2b de molde inferior tienen cada uno un soporte 3 de tubo a lo largo de la dirección longitudinal del tubo. Cada soporte 3 del tubo tiene una pared hemisférica que tiene un diámetro que es substancialmente el mismo como el diámetro exterior d0 en el tubo. Además, cada componente de molde tiene una porción 4 de abultamiento central y porciones 5 de ahusamiento en ambos extremos de la porción 4 de abultamiento. La porción 4 de abultamiento tiene una pared hemisférica que tiene un diámetro dc, y cada porción de ahusamiento tiene un ángulo teta de ahusamiento de 45°. La porción 4 de abultamiento y las porciones 5 de ahusamiento constituyen una porción 6 de deformación. La longitud lc de la porción 6 de deformación es dos veces el diámetro exterior d0 del tubo de acero. El diámetro dc de la porción de abultamiento hemisférica 4 puede ser aproximadamente dos veces el diámetro exterior d0 del tubo de acero . Con referencia a la Figura 2 , un tubo 1 de acero de prueba se fija con el componente 2a de molde superior y el componente 2b de molde inferior de modo que le tubo 1 de acero se circunda por los soportes 3 de tubo. Un liquido tal como agua se suministra al interior del tubo 1 de acero desde un extremo del tubo 1 de acero a través de un cilindro 7a de empuje axial para impartir presión P del líquido a la ÍS pared del tubo hasta que el tubo explota por abultamiento libre en una sección transversal, circular. El diámetro exterior máximo dmax en la explosión se mide. Los componentes de molde superior e inferior tienen soportes 8 de moldes respectivos y se fijan con anillos exteriores 9 para pisar el tubo de acero en el molde . En el proceso de hidroformación, el tubo se puede fijar en ambos extremos o se puede cargar una fuerza compresiva (compresión axial) desde ambos extremos del tubo. En la invención, se carga una fuerza compresiva apropiada desde ambos extremos del tubo para lograr una alta LBR en la prueba de abultamiento libre. Con referencia a la Figura 2, la fuerza compresiva F en la dirección axial se carga a los cilindros 7a y 7b de empuje axial. Ahora se describirá un método para elaborar el tubo de acero soldado de acuerdo con la invención. En la invención, el tubo de acero soldado mencionado anteriormente se usa como un tubo de acero no tratado. El método para elaborar el tubo de acero no tratado no se limita. Por ejemplo, El acero en tiras se lamina en tibio o en caliente o se dobla para formar tubos abierto. Ambos bordes de cada tubo abierto se calientan a una temperatura por arriba del punto de fusión por calentamiento con inducción. Los extremos de los dos tubos abiertos se unen al tope de manera preferente con rodillos de apretamiento o se sueldan por forjadura. Los aceros en tira pueden ser de manera preferente una hoja de acero laminada en caliente, que se forma al laminar en caliente un bloque producido por un proceso de baseado continuo o un proceso de elaboración de lingote/floración usando un acero fundido que tiene la composición anterior y una hoja de acero laminada en frío/recocida y una hoja de acero laminada en frío. En el método para elaborar un tubo de acero soldado de acuerdo con la invención, el tubo de acero no tratado se calienta o remoja. La condición de calentamiento no se limita y de manera preferente esta en el intervalo de aproximadamente 700 a aproximadamente 1100°C para optimizar las condiciones de laminación por reducción, como se escribe posteriormente . Cuando la temperatura del tubo de acero no tratado producido por laminación en tibio o en caliente esta suficientemente alta en el proceso de laminación por reducción sólo se requiere un proceso de remojo para hacer uniforme la distribución de temperatura en el tubo. Es necesario calentamiento cuando la temperatura del tubo de acero no tratado es baja. El tubo de acero o calentado o remojado se somete a la laminación por reducción usando una serie de plataformas de laminación de calibre en tándem a una velocidad de reducción acumulativa de al menos aproximadamente 35%. La velocidad de reducción acumulativa es la suma de las velocidades de reducción para plataformas de laminación de calibre individual. A una velocidad de reducción acumulativa de menos de aproximadamente 35%, el n-valor y el r-valor que contribuyen a la excelente procesabilidad e hidroformabilidad no se incrementan. De esta manera, la velocidad de reducción acumulativa debe ser al menos aproximadamente 35% en la invención. El limite superior de la velocidad de reducción acumulativa es de manera preferente cerca de 95% para impedir el adelgazamiento local de las paredes y asegurar alta productividad. De manera más preferente, la velocidad de traducción acumulativa esta en el intervalo de aproximadamente 35% a aproximadamente 90. Cuando se requiere con un mayor r-valor, la laminación por reducción se realiza a una alta velocidad de reducción de la zona de ferrita para desarrollar una textura de laminación. De esta manera, la velocidad de reducción acumulativa en una región de temperatura por debajo del punto de transformación Ar3 es de manera preferente al menos aproximadamente 20%. La laminación por reducción, la temperatura de laminación final está en el intervalo de aproximadamente 500 a aproximadamente 900°C. Si la temperatura de laminación final es menos de aproximadamente 500°C o más de aproximadamente 900°C, el n-valor y el r-valor que contribuye a la procesabilidad no se incrementan o la relación de abultamiento limitante de LBR en la prueba de abultamiento libre no se incrementa dando por resultado de este modo pobre hidroformabilidad. En la laminación por reducción, una serie de plataformas de laminación de calibre en tándem, llamadas por el reductor se usa de manera preferente. En la invención, el tubo de acero no tratado que tiene la composición mencionado con anterioridad se somete al proceso de laminación por reducción mencionado con anterioridad. Como resultado, el tubo de acero laminado como un producto final tiene una resistencia a la tracción TS al Menos aproximadamente 400 MPa y un alto producto nxr indicando de manera significativa una excelente hidroformabilidad.

E emplos Cada una de las hojas de acero (hojas de acero laminadas en caliente y hojas de acero recocidas laminadas en frío) que tienen las composiciones mostradas en la Tabla 1 se laminaron para formar tubos abierto. Los bordes de dos tubos abiertos se unieron a tope por calentamiento por inducción para formar un tubo de acero soldado que tiene un diámetro exterior de 146 mm y un espesor de pared 2.6mm. Cada tubo de acero soldado como un tubo de acero no tratado se sometió a la laminación por reducción bajo las condiciones mostradas en la Tabla 2 para formar un tubo de acero laminado (producto final) . Las piezas de la prueba de tracción (piezas de prueba JIS No. 12A) en la dirección longitudinal se prepararon a partir del tubo de acero laminado para medir las propiedades de tracción (resistencia de flexión, resistencia de tracción y alargamiento) , el n-valor y el r-valor del tubo de acero laminado. El n-valor se determino por la relación de la diferencia en el esfuerzo verdadero (s) a la diferencia en la tensión verdadera ( ) entre 5% de alargamiento y 10% de alargamiento de acuerdo a la ecuación: n= (lns?o%-lns5%) / (ln -ln 5%) El r-valor se definió como la relación de la tensión verdadera en la dirección a lo ancho a la tensión verdadera en la dirección del espesor del tubo en la prueba de tracción; en donde Wi es el ancho inicial, f es el ancho final, Ti es el espesor inicial y Tf es el espesor final. Puesto que la medición de espesores incluyo errores considerables, el r-valor determino bajo una suposición que el volumen de la pieza de prueba fue constante usando la siguiente ecuación: r=ln(Wi/Wf)/ln(LfWf/LiWi) en donde Li es la longitud inicial y Lf es la longitud final . En la invención, se unieron medidores de tensión a la pieza de prueba de tracción, y la tensión verdadera se midió en la dirección longitudinal y la dirección del ancho dentro de una tensión nominal en la dirección longitudinal de 6% a 7% para determinar el r-valor y el n-valor. Cada tubo de acero laminado, un producto final se corto a una longitud de 500mm para usarse como una pieza de prueba de hidroformación. Como se muestra en la Figura 2, la pieza cortada se cargo en el aparato de hidroformación y se suministro agua desde un extremo del tubo para hacer explotar el tubo por deformación de abultamiento libre circular. La dmax promedio de los diámetros de exteriores máximos en la explosión se midió para calcular la relación de abultamiento limitante LBR de acuerdo a la siguiente ecuación: LBR(%) = (dmax -d0) /d0 X100 en donde dmax es el diámetro exterior máximo (mm) del tubo en la explosión (ruptura) Y d0 es el diámetro exterior del tubo antes de la prueba (tubo no tratado) a pesar de los tamaños de molde mostrados en la Figura 1, lc fue de 127mm, dc fue de 127mm, el r¿ fue 5mm, 10 fue de 550mm, y ? fue de 45°C. Los resultados se muestran en la Tabla 3.

Los tubos de acero soldados de acuerdo con la invención tienen cada una, una resistencia de tracción de al menos aproximadamente 400 MPa, un alto n-valor un alto r-valor y un producto nxr de al menos aproximadamente 0.22, que muestra excelente procesabilidad de hidroformabilidad. En contraste, los tubos de acero soldados de acuerdo a los ejemplos comparativos tienen cada uno un bajo producto en nxr y una baja LBR que muestra pobre y hidroformabilidad. De esta manera, los tubos de acero soldado de acuerdo a los ejemplos comparativos son inadecuados para los componentes que requieren hidroformación.

TABLA 1 *)REM: Metal de tierras raras *) R.T. : Temperatura Ambiente TABLA 3

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES 1. Un tubo de acero soldado que tiene excelente hidroformabilidad que tiene una composición que comprende, en base al % de masa: aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.2% de C; aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.2% de S; aproximadamente 0.2% a aproximadamente 1.5% de Mn; aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.1% de P; aproximadamente 0.01% al menos de S; aproximadamente 0.01% a aproximadamenteO .1% de Al; aproximadamente 0.001% a aproximadamente 0.01 de N; y resto que es Fe e impurezas incidentales, en donde el tubo de acero soldado tiene una resistencia y la tracción de al menos aproximadamente 400 MPa y un producto de nxr de un n-valor y un r-valor es al menos aproximadamente 0.22.
2. 2. El tubo de acero soldado según la reivindicación 1, en donde el n-valor es al menos aproximadamente 0.15 o el r-valor es al menos aproximadamente 1.5.
3. 3. El tubo de acero soldado según la reivindicación 1, que comprende además al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste del grupo A y el grupo B, en donde el grupo A incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.1% o menos de Cr, aproximadamente 0.05% o menos de Nb, a aproximadamente 0.05% o menos de Ti a aproximadamente 1.0% o menos de Cu, a aproximadamente 1.0% o menos de Ni, a aproximadamente 1.0% o menos de Mo, y aproximadamente 0.01% o menos de B; y el grupo B incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.02% o menos de Ca y aproximadamente 0.02% o menos de metal de tierras raras.
4. 4. El tubo de acero soldado según la reivindicación 2, que comprende además al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste del grupo A y del grupo B, en donde el grupo A incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.1% o menos de Cr, a aproximadamente 0.05% o menos de Nb, aproximadamente 0.05% o menos de Ti, aproximadamente 1.0% o menos de Cu, aproximadamente 1.0% o menos de Ni, aproximadamente 1.0% o menos de Mo, y aproximadamente 0.01% o menos de B; y el grupo B incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.02% o menos de Ca y aproximadamente 0.02% o menos de un metal de tierras raras.
5. 5. El tubo de acero soldado según la reivindicación 1, en donde la resistencia y la tracción esta entre aproximadamente 400 MPa y aproximadamente 590 MPa.
6. 6. Un método para elaborar un tubo de acero soldado que tiene excelente hidroformabilidad, que comprende: calentar o remojar un tubo de acero soldado no tratado que tiene una composición de acero que contiene, en base al % en masa, a aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.02% de C; a aproximadamente 0.02% o menos de Si; aproximadamente 1.5% de Mn; aproximadamente 0.1% o menos de P; aproximadamente 0.01% o menos de S; aproximadamente 0.1% o menos de Al; y aproximadamente 0.01% o menos de N; y laminar por educción el tubo de acero tratado a una velocidad de reducción acumulativa de al menos aproximadamente 35% de una temperatura de laminación final de aproximadamente 500 °C a aproximadamente 900 °C, tal que el tubo de acero soldado tenga un resistencia a la tracción de al menos aproximadamente 400 MPa y una producto de nxr de un n-valor y un r-valor de al menos aproximadamente 0.22.
7. 7. Un método para elaborar un tubo de acero soldado según la reivindicación 6, en donde el tubo de acero tratado se lamina por reducción a una velocidad de reducción acumulativa de al menos aproximadamente 20% a una temperatura por abajo del punto de transformación de Ar3.
8. 8. Un método para elaborar un tubo de acero soldado según la reivindicación 6, que comprende además al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste del grupo A y del grupo B, en donde el grupo A incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.1% o menos de Cr, aproximadamente 0.05% o menos de Nb, aproximadamente 0.05% o menos de Ti, aproximadamente 1.0% o menos de Cu, aproximadamente 1.0% o menos de Ni, aproximadamente 1.0% o menos de Mo, y aproximadamente 0.01% o menos de B; el grupo B incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.02% o menos de Ca y aproximadamente 0.02% o manos de un metal de tierras raras.
9. 9. El método para elaborar un tubo de acero soldado según la reivindicación 7, que comprende además al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste del grupo A y grupo B, en donde el grupo A incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.1% o menos de Cr, aproximadamente 0.05% o menos de Nb, aproximadamente 0.05% o menos de Ti, aproximadamente 1.0% o menos de Cu, aproximadamente 1.0% o menos de Ni, aproximadamente 1.0% o menos de Mo, y aproximadamente 0.01% o menos de B; y el grupo B incluye al menos un elemento de aproximadamente 0.02% o menos de Ca y aproximadamente 0.02% o menos de un metal de tierras raras.
10. 10. El método para elaborar un tubo de acero soldado según la reivindicación 6, en donde el calentamiento se realiza a aproximadamente 700°C a aproximadamente 1100°C.
11. 11. El método para elaborar un tubo de acero soldado según la reivindicación 6, en donde la velocidad de reducción acumulativa es hasta 90%.