MXPA99002898A

MXPA99002898A - Procedimiento para la fabricacion de aceros de construccion microaleados.

Info

Publication number: MXPA99002898A
Application number: MXPA99002898A
Authority: MX
Inventors: F Davis Robert
Original assignee: Schloemann Siemag Ag
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2005-05-26
Also published as: ATE412781T1; CA2267564A1; BR9901027A; ES2313760T3; EP0947590A1; CA2267564C; US6231696B1; DE59914885D1; EP0947590B1; DE19814223A1

Abstract

Para incrementar aun mas la resistencia en la fabricacion de aceros de construccion ferriticos-perliticos microaleados en una instalacion CSP, se propone realizar, ademas del tratamiento termomecanico con los pasos de la Solicitud Alemana de Patente No. 19725434.9-24, una solidificacion de cristal mixto mediante la adicion elevada individual o combinada de los elementos de aleacion silicio, cobre, cromo y niquel.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE ACEROS DE CONSTRUCCION MICROALEADOS CAMPO DE LA INVENCION La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de aceros de construcción microaleados, a través del laminado en una instalación CSP, en donde los desbastes colados en continuo, divididos en longitudes de rodillo, se alimentan a través de un horno compensador a un tren de laminación CSP de varios bastidores y en dicho lugar se laminan continuamente para obtener una banda ancha laminada en caliente, se enfría en un trayecto de enfriamiento, y se devana en rollos, en donde, para lograr propiedades mecánicas óptimas en el paso del desbaste delgado a través de la instalación CSP, se lleva a cabo un desarrollo controlado de la textura mediante laminación termomecánica .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION La laminación de bandas anchas laminadas en caliente en una instalación CSP (CSP = Compact Strip Production) , alimentándose material previo colado en continuo, después de su división en longitudes de rodillo, a través de un horno de compensación, directamente a la laminadora, se conoce a través de la Patente Europea EP-A-0368048, utilizándose como laminadora una laminadora de varios bastidores, en donde las longitudes de rodillo llevadas en el horno de compensación a una temperatura de 1100°C a 1130°C, en pasos de trabajo sucesivos, se terminan de laminar con extensión intermedia. Para lograr una mejora de las propiedades de resistencia y tenacidad, así como del incremento ligado a lo anterior de los valores límite de elasticidad y de la resiliencia dé un producto de laminación de acero, en la Patente Europea EP-A-0413163 se propone tratar term-omecánicarnerite el producto de laminación. A diferencia de en la transformación normalizante, en la cual la- transformación final tiene lugar en el intervalo de la . temperatura de incandescencia normal, con recristalización íntegra de la austenita, en la transformación termomecánica se utilizan intervalos de temperatura para una cuota de transformación controlada, en los cuales la austenita no recristaliza o no recristaliza en forma sustancial. La característica esencial del tratamiento termomecánico es el aprovechamiento de la deformación plástica no sólo para la obtención de una geometría definida del producto, sino en particular para el ajuste de una estructura real deseada y, con ello, para garantizar propiedades definidas del material, en donde la austenita no recristalizada sufre una transformación (gama) (alfa) polimorfa (en el caso de la transformación normalizante, la austenita ya recristalizó) . Los desbastes comunes, en el caso de utilización en frío, antes de su transformación en una laminadora convencional, pasan por las transformaciones polimorfas: Masa fundida -> Ferrita (Delta) -> Austenita (Gama) -> Ferrita (Alfa) - Austenita A2 (Gama) mientras que en la tecnología CSP sucede: Masa fundida - -ferrita (Delta) -> Austenita Ax (Gama) con una mayox saturación del cristal mixto austenita y un mayor potencial de precipitación de carbonitruros de la austenita. Para aprovechar de manera óptima las particularidades del desarrollo de la textura en la laminación térmomecánica en instalaciones CSP, en la Solicitud Alemana de Patente no publicada previamente No. "19-725434.9-24, para ajustar a la historia térmica previa de los desbastes delgados introducidos en la instalación CSP con estructura de metal fundido, se propone dejar correr íntegramente la recristalización de la estructura de metal fundido que tiene lugar en la primera transformación termomecánica, antes de realizar otra transformación. Con esta medida, así como ajustando condiciones definidas de temperatura y modificación de forma, se logra un desarrollo controlado de la textura del producto de laminación en su paso por la instalación CSP y la transformación termomecánica fee ajusta de manéxa óptima a los parámetros específicos de-procedimiento-d.¡ ! roceso CSP, con su historia térmica previa específica.

OBJETIVOS Y VENTAJAS DE LA INVENCION El objetivó de la invención es incrementar aún más con medidas adecuadas la resistencia lograda con los pasos de la Solicitud Alem na de Patente No. 19725434.9-24, de manera que se garantice que los aceros de construcción ferríticos-perlíticos microaleados , fabricados en el proceso CSP, pertenezcan a la clase de resistencia más alta, con límites elásticos >= 488 MPa y, con estas medidas, la instalación CSP, el proceso CSP y el material procesado se ajusten todavía más de manera óptima entre sí. El objetivo planteado se logra respecto el proceso con las medidas características de la reivindicación 1, cuando para la fabricación de aceros de construcción,-microaleados,' de alta resistencia, con un límite elástico de' >= 480 MPa, para lograr un complejo de propiedades óptimo respecto a resistencia y tenacidad de los aceros, se aprovechan complejamente los mecanismos de solidificación disponibles, realizándose además de la laminación termomecánica con los pasos de la Solicitud Alemana de Patente No. 19725434.9-24, otra afectación de la estructura en el desbaste delgado, modificando la composición del material, a través de lo cual se logra: a) una solidificación dirigida del cristal mixto mediante un contenido de silicio elevado y/o b) una solidificación compleja del cristal mixto mediante un contenido elevado de cobre, cromo y níquel. Con la medida de la invención se aplican de manera óptima mecanismos de acción conocidos, que incrementan la resistencia, metalúrgicamente aprovechables, combinándolos entre sí y ajustándolos al proceso CSP. Se trata de los mecanismos que incrementan la resistencia solidificación de límites de gránulo y endurecimiento de Ja precipitación, los cuales se afectan favorablemente, entre otros, por la laminación termomecánica con los pasos de la Solicitud Alemana de Patente No. 19725434.9-24, y los cuales se producen esencialmente por los elementos de la microaleación (por ejemplo, titanio, niobio, vanadio) . A estos mecanismos que incrementan la resistencia, de conformidad con la invención, se aplica de manera definida una solidificación del cristal mixto.

La solidificación de cristal mixto en aceros de construcción ferríticos-perlíticos microaleados , se ocasiona preferentemente por manganeso. Sin embargo, se ha observado que para garantizar con seguridad los límites elásticos más altos en un intervalo de >= 480 MPa en instalaciones CSP, es conveniente y necesaria para clases de resistencia más altas la aleación adicional y dirigida mediante otros elementos. En primer plano se encuentran en particular dos aspectos : - La solidificación de cristal mixto se adjunta de manera complementaria al endurecimiento de precipitación; de esta manera, a través del proceso CSP, se pueden obtener clases de resistencia más altas para el grupo de material aceros de construcción ferríticos-perlíticos . - La solidificación de cristal mixto se efectúa de tal manera,' por ejemplo, mediante el elemento de aleación silicio, que queda en gran medida intacta por la transformación en caliente misma; es decir, por ejemplo, no lleva a una precipitación inducida por deformación. Así, un acero como este se comporta más tranquilamente en el tren, pues solidifica menos por la transformación misma; por ello, se puede manipular más fácilmente desde el punto de vista de la técnica de control. Desde este punto de vista, además de manganeso, también entran en consideración los siguientes elementos de aleación con los siguientes contenidos: silicio, con 0.41 a 0.60% cobre „ con 0.11 a 0.30% cromo, con 0.20 a 0.60% níquel, con 0.10 a 0.60% La adición de cobre en las cantidades citadas, además de la solidificación de cristal mixto, al sobrepasar el límite de solubilidad en la ferrita, pero no en la austenita, produce durante la transformación un endurecimiento de precipitación adicional por e-Cu. Sin embargo, se debe tener en cuenta que a menudo el cobre se , así una solidificación de cristal mixto adicional. En la fabricación de acero a través de una línea con un horno con viento caliente de oxígeno (BOF) y un horno de calderos, en principio también se puede alear un contenido de cobre igualmente alto. Sin embargo, lo anterior produce la desventaja de que se tiene que perder flexibilidad, puesto que no es posible un soplado del caldero ya aleado con cobre, lo cual sería deseable, por ejemplo, en el caso de perturbaciones de producción o de empleo alternativo de un caldero ya fabricado. La situación es distinta en el caso de adicionar cromo, níquel y silicio, pues estos elementos se pueden ajustar en el horno con viento caliente de oxígeno. Por esta razón se ofrece como alternativa a la adición de cobre, la adición de níquel solo y/o cromo y/o silicio, para lograr la solidificación deseada del cristal mixto. A continuación, la solidificación de cristal mixto se ilustra más detalladamente con la ayuda de un ejemplo. Un acero de construcción microaleado, con la composición en porcentaje en peso: C < 0.07; Mn = 1.3; Si <= 0.35; Cu <= 0.05; Ni <= 0.05; Cr <= 0.05; Mo <= 0.05; Nb = 0.02; V = 0.08; N = 180 ppm, en el tratamiento termomecánico con los pasos de la Solicitud Alemana de Patente No. 19725434.9-24, logró las siguiente propiedades: límite elástico 480 MPa, resistencia a la tracción 570 MPa, alargamiento 21%. A través de la solidificación adicional de cristal mixto con una adición elevada de silicio según el análisis: C <= 0.07; Mn = 1.3; Si = 0.60; Cu <= 0.05; Ni <= 0.05; Cr <= 0.05; Mo <= 0.05; Nb = 0.02; V = 0.08; N = 180 ppm, y un tratamiento igualmente de conformidad con los pasos de la Solicitud Alemania de Patente No. 19725434.9-24, se obtuvieron las siguiente propiedades: límite elástico 565 MPa, resistencia a la tracción 650 MPa, alargamiento 22%. Por lo taitto, con el procedimiento de la invención, además de lo pasos del tratamiento termomecáníco para una solidificación de cristal mixto, se pueden lograr incrementos considerables de la resistencia, con lo_ que se abren aplicaciones completamente nuevas para los aceros de construcción 'fabricados. De manera similar al ejemplo presentado, los otros ¦elementos de aleación citados cobre, níquel, cromo, se pueden emplear como solidificadores de cristal mixto. El incremento de resistencia es particularmente efectivo cuando la aleación no solo se efectúa con uno de los elementos disueltos como sustitutos en el hierro, sino que se realiza su aprovechamiento^ii!omplej o en combinación.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito la invención que antecede, se considera como una novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para la fabricación de aceros de construcción ifticroaleados , a través del laminado en una instalación en donde los desbastes colados en continuo, divididos en longitudes de rodillo, se alimentan a través de un horno compensador a un tren de laminación CSP de varios bastidores y en dicho lugar se laminan continuamente para obtener una banda ancha laminada en caliente, se enfría en un trayecto de enfriamiento, y se devana en rollos, en donde, para lograr propiedades mecánicas óptimas en el paso del desbaste delgado .a través de la instalación CSP, se lleva a cabo un desarrollo controlado de la textura mediante laminación termomecánica , con los pasos descritos en la Solicitud Alemana de Patente No. 19725434.9-24 , caracterizado porque, para fabricar aceros de construcción microaleados de alta resistencia/ con un límite elástico >= 480 MPa, para lograr un complejo óptimo de propiedades respecto a la resistencia y a la tenacidad de los aceros de construcción, se aprovechan comple amente los mecanismo de solidificación disponibles, aplicándose además de la laminación termomecániea c*on los pasos de la Solicitud Alemana de Patente No. 19725434.9-24, otra afectación de la estructura en el desbaste delgado mediante una modificación de la" composición*- del material, a través de lo cual se logra: a) 'una solidificación dirigida del cristal mixto mediante un contenido de silicio elevado y/o b) una solidificación compleja del cristal mixto mediante un contenido elevado de cobre, cromo y níquel.

2. Un procedimiento de conformidad con lo reclamado en la reivindicación l, caracterizado porque los •contenidos elevados se ubican en los siguientes intervalos: silicio, con 0.41 a 0.60% cobre, con 0.11 a 0.30% cromo, con 0.20 a 0.60% níquel, con 0.10 a 0.60%.

3. Un procedimiento de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque con la elección correspondiente del tipo y la cantidad de los elementos adicionados, la solidificación de cristal mixto se adjunta complementariamente al endurecimiento de precipitación, el cual tiene lugar durante el paso del desbaste delgado a^ través de la instalación CSP.

4. Un procedimiento de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la solidificación de cristal mixto, a través de la correspondiente elección del tipo y la cantidad de los elementos adicionados, se efectúa de tal manera, que en gran medida se mantieft intacta por la transformación en caliente misma y, así, no conduce a precipitaciones inducidas por deformación.

5. Aceros de construcción microaleados , de alta resistencia, de conformidad con el procedimiento reclamado en las reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4, caracterizados porque su composición de material, incluyendo las adiciones de elementos de aleación silicio y/o cobre, cromo, níquel, las cuales producen la solidificación de cristal mixto, se establece de tal manera, que el tiempo de paso a disposición en la instalación CSP, en particular en el tren deí laminación, el cual, debido a la conformación compacta y el alto caudal de materiales del tren de laminación CSP, es suficiente para dejar correr las reacciones de cuerpo sólido que incrementan la resistencia, incluyendo la solidificación de cristal mixtó, durante la laminación termomecánica y durante las fases de recristalización.