ES2217374T3 - Procedimiento de fabricacion de una pieza forjada de acero. - Google Patents
Procedimiento de fabricacion de una pieza forjada de acero.Info
- Publication number
- ES2217374T3 ES2217374T3 ES97400025T ES97400025T ES2217374T3 ES 2217374 T3 ES2217374 T3 ES 2217374T3 ES 97400025 T ES97400025 T ES 97400025T ES 97400025 T ES97400025 T ES 97400025T ES 2217374 T3 ES2217374 T3 ES 2217374T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- eventually
- leq
- temperature
- equal
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 33
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 7
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 6
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/02—Hardening articles or materials formed by forging or rolling, with no further heating beyond that required for the formation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
- C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
- C21D1/20—Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/002—Bainite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
ACERO PARA LA FABRICACION DE PIEZAS FORJADAS CUYA COMPOSICION QUIMICA COMPRENDE, EN PESO 0,1% INFERIOR O IGUAL A C INFERIOR O IGUAL A 0,4%, 1% INFERIOR O IGUAL A MN INFERIOR O IGUAL A 1,8%; 0,15% INFERIOR O IGUAL A SI INFERIOR O IGUAL A 1,7%; 0% INFERIOR O IGUAL A NI INFERIOR O IGUAL A 1%, 0% INFERIOR O IGUAL A CR INFERIOR O IGUAL A 1,2%, 0% INFERIOR O IGUAL A MO INFERIOR O IGUAL 0,3%, 0% INFERIOR O IGUAL A V INFERIOR O IGUAL A 0,3%, CU INFERIOR O IGUAL A 0,35%, EVENTUALMENTE DE 0,005% A 0,06% DE ALUMINIO, EVENTUALMENTE BORO EN CONTENIDOS COMPRENDIDOS ENTRE 0,0005% Y 0,01%, EVENTUALMENTE ENTRE 0,005% Y 0,03% DE TITANIO, EVENTUALMENTE ENTRE 0,005% Y 0,06% DE NIOBIO, EVENTUALMENTE DE 0,005% A 0,1% DE AZUFRE,,, EVENTUALMENTE HASTA 0,007% DE CALCIO, EVENTUALMENTE HASTA 0,03% DE TELURIO, EVENTUALMENTE HASTA 0,05% DE SELENIO, EVENTUALMENTE HASTA 0,05 DE BISMUTO, EVENTUALMENTE HASTA 0,1% DE PLOMO, SIENDO EL RESTO HIERO E IMPUREZAS QUE RESULTAN DE LA ELABORACION. PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE UNA PIEZA FORJADA.
Description
Procedimiento de fabricación de una pieza forjada
de acero.
Acero para la fabricación de pieza forjada y
procedimiento de fabricación de una pieza forjada.
La presente invención se refiere a la fabricación
de piezas forjadas, de acero, de altas características.
Las piezas forjadas, de altas características, en
acero, y en particular las piezas forjadas, de altas
características, para el automóvil, se fabrican siguiendo diferentes
técnicas, que presentan cada una inconvenientes.
Según una primera técnica, las piezas están
constituidas con un acero de tipo cromo-molibdeno,
cuya composición química comprende, en peso, de 0,25 a 0,45% de
carbono, aproximadamente 1% de cromo y aproximadamente 0,25% de
molibdeno. Las piezas son forjadas y sometidas después a un
tratamiento térmico de temple y de revenido destinado a conferirles
una estructura martensítica revenida para obtener en particular una
resistencia a la tracción Rm del orden de 1000 MPa. Esta técnica
presenta el inconveniente de ser costosa y de engendrar a veces
deformaciones de la geometría de las piezas.
Según otra técnica, las piezas están constituidas
con un acero que contiene de 0,3% a 0,4% de carbono, de 1 a 1,7% de
manganeso, de 0,25% a 1% de silicio y hasta 0,1% de vanadio. Después
de la forja, se enfrían las piezas lentamente para conferirles una
estructura ferrito-perlítica. Esta técnica menos
costosa que la precedente tiene sin embargo varios
inconvenientes:
- no es posible obtener una resistencia a la
tracción Rm superior a 1000 MPa,
- la relación límite de elasticidad sobre
resistencia a la tracción Rp0,2/Rm es inferior a 0,75, lo cual
limita las posibilidades de aligeración de las piezas cuando éstas
están dimensionadas en particular por referencia al límite de
elasticidad,
- la temperatura de transición de la resiliencia
es superior a 50ºC, lo cual conduce a una resistencia a los choques
débil,
- es necesario en ocasiones adaptar las
instalaciones de fabricación añadiendo túneles de enfriamiento para
obtener un enfriamiento adaptado después de la forja.
Las piezas forjadas pueden igualmente estar
constituidas con un acero que contenga menos carbono que en el caso
precedente, y ser templadas en agua en la calda de forja para
conferirles una estructura bainítica o
bainito-martensítica. Esta técnica permite obtener
una resistencia a la tracción Rm superior a 1000 MPa y un límite de
elasticidad Rp0,2 superior a 800 MPa, pero presenta el inconveniente
de exigir un temple al agua que a veces engendra deformaciones
geométricas que imponen la necesidad de una operación de
rectificación o que pueden, incluso, ser redhibitorias.
Ciertas piezas, finalmente, están constituidas
con un acero que contiene entre 0,3 y 0,4% de carbono y entre 1,9 y
2,5% de manganeso. Se enfrían al aire después de la forja, para
presentar una estructura bainítica de características mecánicas
elevadas. Pero estas piezas comprenden a veces bandas segregadas de
una estructura martensítica que hacen difícil el trabajo
mecánico.
El objeto de la presente invención es el de
proponer un procedimiento para la fabricación de piezas forjadas de
altas características que evite estos inconvenientes.
A tal efecto, la invención se aplica a un acero
para la fabricación de piezas forjadas cuya composición química
comprende, en peso:
0,1% \leq C \leq 0,4%
1% \leq Mn \leq 1,8%
0,15% \leq Si \leq 1,7%
0% \leq Ni \leq 1%
0% \leq Cr \leq 1,2%
0% \leq Mo \leq 0,3%
0% \leq V \leq 0,3%
- Cu \leq 0,35%
- eventualmente de 0,005% a 0,06% de
aluminio,
- eventualmente boro en proporciones
comprendidas entre 0,0005% y 0,01%,
- eventualmente entre 0,005% y 0,03% de
titanio,
- eventualmente entre 0,005% y 0,06% de
niobio,
- eventualmente de 0,005% a 0,1% de azufre,
- eventualmente hasta 0,006% de calcio,
- eventualmente hasta 0,03% de teluro,
- eventualmente hasta 0,05% de selenio,
- eventualmente hasta 0,05% de bismuto,
- eventualmente hasta 0,1% de plomo,
siendo el resto hierro e impurezas resultantes de
la elaboración.
Graduaciones similares aparecen ya divulgadas en
los documentos EP-A-717116,
JP-A-6017188 y
JP-A-60096718.
De preferencia, el contenido de carbono es
inferior o igual a 0,3%, de preferencia igualmente, el contenido de
manganeso es inferior a 1,6%. Según la naturaleza de las
aplicaciones consideradas, el contenido en silicio puede ser, de
preferencia, o bien superior a 1,2% o bien inferior a 0,8%.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de una pieza forjada, según el cual:
- se dispone de un lingote de un acero de la
composición citada y se forja en caliente para obtener una
pieza,
- se somete la pieza a un tratamiento térmico
que comprende un enfriamiento desde una temperatura a la cual el
acero es totalmente austenítico hasta una temperatura Tm comprendida
entre Ms+100ºC y Ms-20ºC a una velocidad de
enfriamiento Vr superior a 0,5ºC/s, seguido de un mantenimiento de
la pieza entre Tm y Tf, siendo Tf \geq Tm-100ºC, y
de preferencia Tf > Tm-60ºC, durante por lo
menos 2 minutos, para obtener una estructura esencialmente bainítica
que comprenda por lo menos 15% de bainita inferior y de preferencia
por lo menos 30% de bainita formada entre Tm y Tf.
De preferencia, la velocidad de enfriamiento Vr
es superior a 2ºC/s.
Después de mantenerla entre Tm y Tf, se puede
enfriar la pieza hasta la temperatura ambiental y, eventualmente,
ser sometida a un revenido entre 150º y 650ºC.
Después de mantenerla entre Tm y Tf, se puede
igualmente calentar la pieza a una temperatura inferior a 650ºC,
enfriándola después hasta la temperatura ambiente.
El tratamiento térmico puede efectuarse o bien
después de calentar la pieza forjada a una temperatura superior a
AC_{3}, o bien directamente tras el forjado.
Describiremos a continuación la invención de
manera más precisa, pero no limitativa, ilustrada por los ejemplos
que siguen.
La composición química del acero utilizado para
el procedimiento de la invención comprende, en peso:
- más de 0,1% de carbono, y de preferencia más
de 0,15%, para obtener una dureza suficiente, pero, menos de 0,4%
y de preferencia menos de 0,3%, a fin de limitar la resistencia a la
tracción Rm a 1200 MPa;
- más de 1% de manganeso para obtener un
templado suficiente, pero menos de 1,8%, y de preferencia menos de
1,6% para evitar la formación de bandas segregadas;
- más de 0,15% de silicio para endurecer la
ferrita y, eventualmente, para favorecer la formación de austenita
residual, lo cual mejora el limite de resistencia a la fatiga, pero
menos de 1,7%, ya que, más allá, el silicio fragiliza el acero;
entre 0,15% y 0,8% el silicio endurece la ferrita sin favorecer la
formación de austenita residual; entre 1,2% y 1,7% el silicio
favorece suficientemente la formación de austenita residual para
mejorar el límite de resistencia a la fatiga;según las aplicaciones,
se puede determinar el contenido en silicio dentro de una u otra de
estas proporciones;
- de 0% a 1% de níquel, de o % a 1,2% de cromo y
de 0% a 0,3% de molibdeno, para ajustar el grado de temple;
- eventualmente, titanio en proporciones
comprendidas entre 0,005% y 0,03%;
- eventualmente niobio en proporciones
comprendidas entre 0,005% y 0,06%;
- eventualmente boro en proporciones
comprendidas entre 0,0005% y 0,01% para completar el efecto de los
elementos precedentes sobre el grado de temple; en este caso, es
preferible que el acero contenga titanio para reforzar el efecto del
boro;
- de 0% a 0,3% de vanadio para obtener un
endurecimiento complementario y mejorar el grado de temple;
- menos de 0,35% de cobre, elemento residual
frecuentemente presente en el acero elaborado a partir de chatarra,
pero que, en cantidad demasiado grande, tiene el inconveniente de
deteriorar el grado de forja;
- eventualmente de 0,005% a 0,06% de aluminio
para asegurar la desoxidación del acero y para regular el aumento
del grosor del grano austenítico, particularmente cuando el
contenido de silicio es inferior a 0,5%;
- eventualmente de 0,005% a 0,1% de azufre,
eventualmente hasta 0,006% de calcio, eventualmente hasta 0,03% de
teluro, eventualmente hasta 0,05% de selenio, eventualmente hasta
0,05% de bismuto, eventualmente hasta 0,1% de plomo para mejorar la
facilidad del trabajo mecánico;
siendo el resto hierro e impurezas resultantes de
la elaboración.
Para fabricar una pieza forjada, se dispone un
lingote de un acero que tenga esta composición y se forja en
caliente después de haberlo calentado a una temperatura superior a
AC_{3}, de preferencia superior a 1150ºC, y mejor todavía,
comprendida entre 1200º y 1280ºC, para haberle conferido una
estructura totalmente austenítica y una dificultad de flujo
suficientemente débil. Después de la forja, se somete la pieza a un
tratamiento térmico que puede efectuarse o bien directamente en la
calda de forja, o bien después del enfriamiento de la pieza y el
calentamiento por encima de la temperatura AC_{3} del acero.
El tratamiento térmico implica un enfriamiento a
una velocidad Vr medida al paso a 700ºC superior a 0,5ºC/s, y de
preferencia superior a 2ºC/s, hasta una temperatura Tm comprendida
entre Ms+100ºC y Ms-20ºC, siendo Ms la temperatura
del principio de transformación martensítica del acero. Este
enfriamiento va seguido de un mantenimiento durante un tiempo
superior a 2 mn entre la temperatura Tm y una temperatura Tf \geq
Tm-100ºC, y de preferencia Tf \geq
Tm-60ºC. El mantenimiento va seguido o bien de un
enfriamiento hasta la temperatura ambiental eventualmente completado
por un revenido entre 150º y 650ºC, o bien de un calentamiento hasta
una temperatura inferior o igual a 650ºC antes del enfriamiento
hasta la temperatura ambiental.
Este tratamiento térmico tiene por objeto
conferir a la pieza una estructura esencialmente bainítica que
comprende menos de 20% de ferrita y por lo menos 15%, y de
preferencia por lo menos 30%, de bainita inferior formada entre Tm y
Tf. Se puede efectuar sobre toda la pieza o simplemente sobre una
parte que tenga una funcionalidad particular.
Las condiciones del mantenimiento (Tm, Tf,
duración), así como las proporciones de cada una de las estructuras,
y en particular la proporción de bainita inferior, pueden
determinarse, de manera ya conocida por el profesional de esta
especialidad, utilizando medidas dilatométricas sobre barras de
prueba.
Las piezas así obtenidas tienen la ventaja de
presentar una resistencia a la tracción Rm comprendida entre 950 Mpa
y 1150 MPa, un límite de elasticidad Rp0,2 superior a 750 MPa, una
resiliencia Mesnager K superior a 25 julios/cm^{2} a 20ºC, una
facultad de sometimiento a trabajo mecánico por lo menos igual a la
de las piezas de una estructura ferrito-perlítica y
un buen comportamiento por lo que respecta a la fatiga del material:
\sigma_{D} / Rm > 0,5 en flexión giratoria a 2x10^{6}
ciclos.
A titulo de primer ejemplo, diremos que se ha
fabricado un eje con un acero cuya composición química comprendía,
en porcentaje y en peso:
| C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | Cu | V | Al | B | Ti | Nb |
| 0,25 | 0,5 | 1,67 | 0,09 | 0,52 | - | 0,199 | 0,2 | 0,03 | - | 0,02 | - |
este acero contenía, además, 0,065% de S para
mejorar la facilidad de trabajo mecánico. Su temperatura Ms era de
380ºC.
La pieza fue forjada en caliente entre 1280ºC y
1050ºC. Directamente después del forjado, se enfrió la pieza al aire
soplado a la velocidad de 2,6ºC/s hasta la temperatura de 425ºC,
manteniéndose después entre 425ºC y 400ºC durante 10 mn; finalmente,
se enfrió la pieza hasta la temperatura ambiente por enfriamiento
natural al aire.
La pieza así obtenida tenía una estructura que
comprendía por lo menos 80% de bainita. Sus características
eran:
Rm = 1100
MPa
Rp0,2 = 870
MPa
A % =
10%
Z =
60%
A titulo de segundo ejemplo, diremos que se
fabricó una mangueta de eje con un acero cuya composición química
presentaba, en % en peso:
| C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | Cu | V | Al | B | Ti | Nb |
| 0,25 | 0,5 | 1,63 | 0,006 | 0,51 | 0,09 | ,196 | ,107 | ,038 | ,003 | ,023 | - |
este acero contenía, además, 0,05% de S para
mejorar la facilidad de trabajo mecánico. Su temperatura Ms era de
385ºC.
Se forjó la pieza en caliente entre 1270ºC y
1040ºC. Directamente después de forjarla, se enfrió la pieza por
aire soplado a la velocidad de 2,6ºC/s hasta la temperatura de
400ºC, manteniéndose después entre 400º y 380ºC durante 10 mn; se
puso entonces la pieza a la temperatura de 550ºC durante 1 hora, y
después se enfrió hasta la temperatura ambiente por enfriamiento
natural al aire.
La pieza así obtenida tenía una estructura que
comprendía por lo menos 80% de bainita. Sus características
eran:
Rm = 967
MPa
Rp0,2 = 822
MPa
A % =
12%
Z =
60%
A titulo de tercer ejemplo, diremos que se
fabricó una rotula con un acero cuya composición química comprendía,
en % en peso:
| C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | Cu | V | Al | B | Ti | Nb |
| 0,28 | 0,79 | 1,63 | 0,05 | 0,5 | 0,09 | 0,19 | - | 0,04 | 0,0033 | ,023 | - |
este acero contenía, además, 0,06% de S para
mejorar la facilidad de trabajo mecánico. Su temperatura Ms era de
350ºC.
Fue forjada la pieza en caliente entre 1270ºC y
1060ºC. Directamente después del forjado, se enfrió la pieza en un
aire tranquilo a la velocidad de 1,19ºC/s hasta la temperatura de
380ºC, manteniéndose después entre 380º y 360ºC durante 10 mn;
finalmente, se enfrió la pieza hasta la temperatura ambiente por
enfriamiento natural al aire.
La pieza así obtenida tenía una estructura que
comprendía por lo menos 80% de bainita. Sus características
eran:
Rm = 1170
MPa
Rp0,2 = 947
MPa
A % =
8%
Z =
50%
Las piezas así obtenidas podían ser en particular
piezas para automóvil tales como triángulos de suspensión, ejes de
transmisión, bielas, pero pueden ser igualmente ejes en general,
levas o cualquier otra pieza forjada para máquinas diversas.
Claims (13)
1. Procedimiento para la fabricación de una
pieza de forja caracterizado porque:
- se dispone un lingote de un acero cuya
composición química comprende en peso:
0,1% \leq C \leq 0,4%
1% \leq Mn \leq 1,8%
0,15% \leq Si \leq 1,7%
0% \leq Ni \leq 1%
0% \leq Cr \leq 1,2%
0% \leq Mo \leq 0,3%
0% \leq V \leq 0,3%
Cu \leq 0,35%
- eventualmente de 0,005% a 0,06% de
aluminio,
- eventualmente boro en proporciones
comprendidas entre 0,0005% y 0,01%,
- eventualmente entre 0,005% y 0,03% de
titanio,
- eventualmente entre 0,005% y 0,06% de
niobio,
- eventualmente de 0,005% a 0,1% de azufre,
- eventualmente hasta 0,006% de calcio,
- eventualmente de hasta 0,03% de teluro,
- eventualmente hasta 0,05% de selenio,
- eventualmente hasta 0,05% de bismuto,
- eventualmente hasta 0,1% de plomo,
siendo el resto hierro e impurezas resultantes de
la elaboración,
- se forja en caliente el lingote para obtener
una pieza,
- se somete la pieza a un tratamiento térmico,
que comprende un enfriamiento desde una temperatura a la cual el
acero es totalmente austenítico, hasta una temperatura Tm
comprendida entre Ms+100ºC y Ms-20ºC, a una
velocidad de enfriamiento Vr superior a 0,5ºC/s, a lo que sigue un
mantenimiento de la pieza entre la temperatura Tm y una temperatura
Tf superior o igual a Tm-100ºC durante por lo menos
dos minutos, para obtener una estructura esencialmente bainítica que
comprenderá por lo menos 15% de bainita inferior formada entre Tm y
Tf y menos de 20% de ferrita perlita, siendo Ms la temperatura
inicial de transformación martensítica del acero.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el acero contiene menos de 0,3% de
carbono.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la
2, caracterizado porque el acero contiene menos de 1,6% de
manganeso.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, la 2
o la 3, caracterizado porque el acero contiene menos de 0,8%
de silicio.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, la 2
o la 3, caracterizado porque el acero contiene más de 1,2% de
silicio.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el mantenimiento
se determina para que la estructura comprenda por lo menos 30% de
bainita inferior formada entre Tm y Tf.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque Tf es superior o
igual a Tm-60ºC.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la velocidad de
enfriamiento Vr es superior a 2ºC/s.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, tras el
mantenimiento entre Tm y Tf, se enfría la pieza hasta la temperatura
ambiental.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el tratamiento térmico comprende además
un revenido entre 150º y 650ºC.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, después del
mantenimiento entre Tm y Tf, se calienta la pieza hasta una
temperatura inferior a 650ºC y se enfría después hasta la
temperatura ambiental.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se efectúa el
tratamiento térmico después de un calentamiento de la pieza a una
temperatura superior a AC_{3}.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el tratamiento
térmico se efectúa directamente después de la forja.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9601525 | 1996-02-08 | ||
| FR9601525A FR2744733B1 (fr) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | Acier pour la fabrication de piece forgee et procede de fabrication d'une piece forgee |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2217374T3 true ES2217374T3 (es) | 2004-11-01 |
Family
ID=9488967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES97400025T Expired - Lifetime ES2217374T3 (es) | 1996-02-08 | 1997-01-08 | Procedimiento de fabricacion de una pieza forjada de acero. |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5820706A (es) |
| EP (1) | EP0787812B1 (es) |
| JP (1) | JP3915043B2 (es) |
| KR (1) | KR970062058A (es) |
| AR (1) | AR005719A1 (es) |
| AT (1) | ATE262047T1 (es) |
| BR (1) | BR9700917A (es) |
| CA (1) | CA2196029A1 (es) |
| CZ (1) | CZ293691B6 (es) |
| DE (1) | DE69728076T2 (es) |
| DK (1) | DK0787812T3 (es) |
| ES (1) | ES2217374T3 (es) |
| FR (1) | FR2744733B1 (es) |
| HU (1) | HUP9700269A3 (es) |
| NO (1) | NO970548L (es) |
| PL (1) | PL182920B1 (es) |
| PT (1) | PT787812E (es) |
| SI (1) | SI9700025B (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012146812A1 (es) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | ACERO BAINÍTICO 38MnV6, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y USO |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3524790B2 (ja) * | 1998-09-30 | 2004-05-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 塗膜耐久性に優れた塗装用鋼材およびその製造方法 |
| US20020015731A1 (en) * | 1999-12-23 | 2002-02-07 | Appel Leah E. | Hydrogel-Driven Drug Dosage Form |
| JP3888865B2 (ja) * | 2000-10-25 | 2007-03-07 | 株式会社ゴーシュー | 鍛造方法 |
| US7416617B2 (en) | 2002-10-01 | 2008-08-26 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | High strength seamless steel pipe excellent in hydrogen-induced cracking resistance |
| FR2847910B1 (fr) * | 2002-12-03 | 2006-06-02 | Ascometal Sa | Procede de fabrication d'une piece forgee en acier et piece ainsi obtenue. |
| JP4375971B2 (ja) * | 2003-01-23 | 2009-12-02 | 大同特殊鋼株式会社 | 高強度ピニオンシャフト用鋼 |
| AR047467A1 (es) | 2004-01-30 | 2006-01-18 | Sumitomo Metal Ind | Tubo de acero sin costura para pozos petroliferos y procedimiento para fabricarlo |
| EP1700925B1 (en) | 2005-03-09 | 2009-09-09 | Ovako Bar Oy Ab | High-strength air cooled steel alloy and hot worked product |
| JP3816937B1 (ja) * | 2005-03-31 | 2006-08-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間成形品用鋼板およびその製造方法並びに熱間成形品 |
| JP4677868B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2011-04-27 | 大同特殊鋼株式会社 | 高強度かつ高靱性で溶接可能な鋼とそれを使用した部材の製造方法 |
| DE102006060994B4 (de) * | 2006-12-20 | 2010-02-11 | Zf Friedrichshafen Ag | Kugelzapfen und -hülsen aus nichtrostendem Stahl |
| US9132567B2 (en) | 2007-03-23 | 2015-09-15 | Dayton Progress Corporation | Tools with a thermo-mechanically modified working region and methods of forming such tools |
| US8968495B2 (en) * | 2007-03-23 | 2015-03-03 | Dayton Progress Corporation | Methods of thermo-mechanically processing tool steel and tools made from thermo-mechanically processed tool steels |
| FR2916371B1 (fr) * | 2007-05-24 | 2010-02-26 | Fwu Kuang Entpr Co Ltd | Procede de preparation de pieces forgees ayant une resistance a la traction et un allongement excellents a partir de fils mamchine en acier |
| FR2931166B1 (fr) * | 2008-05-15 | 2010-12-31 | Arcelormittal Gandrange | Acier pour forge a chaud a hautes caracteristiques mecaniques des pieces produites |
| JP5483859B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2014-05-07 | 臼井国際産業株式会社 | 焼入性に優れた高強度鋼製加工品及びその製造方法、並びに高強度かつ耐衝撃特性及び耐内圧疲労特性に優れたディーゼルエンジン用燃料噴射管及びコモンレールの製造方法 |
| NL2002248C2 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-26 | Weweler Nv | Hardening of flexible trailing arms. |
| DE102009016079B4 (de) | 2009-04-03 | 2018-09-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Kugelzapfen aus einem Stahl mit bainitischem Gefüge und Verfahren zur Herstellung derartiger Kugelzapfen |
| FR2958660B1 (fr) | 2010-04-07 | 2013-07-19 | Ascometal Sa | Acier pour pieces mecaniques a hautes caracteristiques et son procede de fabrication. |
| CN102444573A (zh) * | 2010-10-11 | 2012-05-09 | 上海腾辉锻造有限公司 | 一种锻件泵轴的制造方法 |
| EP2812455A1 (en) * | 2012-02-10 | 2014-12-17 | Ascometal | Process for making a steel part, and steel part so obtained |
| US9440693B2 (en) * | 2014-03-20 | 2016-09-13 | Caterpillar Inc. | Air-hardenable bainitic steel part |
| FR3022259A1 (fr) | 2014-06-16 | 2015-12-18 | Asco Ind | Acier pour pieces mecaniques a hautes caracteristiques traitees superficiellement, et pieces mecaniques en cet acier et leur procede de fabrication |
| WO2016151345A1 (fr) | 2015-03-23 | 2016-09-29 | Arcelormittal | Pieces a structure bainitique a hautes proprietes de resistance et procede de fabrication |
| EP3168312B1 (de) * | 2015-11-16 | 2019-04-10 | Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG | Edelbaustahl mit bainitischem gefüge, daraus hergestelltes schmiedeteil und verfahren zur herstellung eines schmiedeteils |
| WO2019180492A1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | Arcelormittal | Forged part of bainitic steel and a method of manufacturing thereof |
| FR3123659A1 (fr) | 2021-06-02 | 2022-12-09 | Ascometal France Holding Sas | Pièce en acier mise en forme à chaud et procédé de fabrication |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD68973A (es) * | ||||
| DE68973C (de) * | W. ARNEMANN in Hamburg, Büschstr. 13 | Pichmaschine | ||
| DE673465C (de) * | 1930-04-01 | 1939-03-22 | August Thyssen Huette Akt Ges | Stahl fuer verschleissfeste und zaehe Gegenstaende, wie Schienen, Radreifen und Zahnraeder |
| FR717116A (fr) * | 1930-06-21 | 1932-01-04 | Kraftfahrzeugbedarf Kommandit | Piston pour machines à combustion |
| GB800286A (en) * | 1955-09-13 | 1958-08-20 | United States Steel Corp | Low-alloy high-strength steel |
| GB1116160A (en) * | 1965-04-20 | 1968-06-06 | Nippon Kokan Kk | Improvements in or relating to steel alloys |
| CS126995B5 (es) * | 1967-01-28 | 1967-09-15 | ||
| DE2144325A1 (de) * | 1971-09-03 | 1973-03-15 | Mim Comb Siderurg Galati | Schweissbare, witterungsbestaendige feinkorn-baustaehle |
| SU441335A1 (ru) * | 1972-12-26 | 1974-08-30 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Сталь |
| SU602596A1 (ru) * | 1976-07-07 | 1978-04-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Сталь дл отливок |
| IT1171403B (it) * | 1981-07-21 | 1987-06-10 | Italtractor | Procentimento per il trattamento termico diretto di maglie per catenarie di trattori o mezzi cingolati |
| JPS6096718A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-30 | Kobe Steel Ltd | 耐水素誘起割れ性及び耐応力腐食割れ性の優れた鋼板の製造方法 |
| DD243982A1 (de) * | 1985-12-06 | 1987-03-18 | Suhl Feinmesszeugfab Veb | Vorrichtung zur erzeugung der messkraft fuer ein messelement |
| DE3628712A1 (de) * | 1986-08-23 | 1988-02-25 | Kloeckner Stahl Gmbh | Denitrierter, niedriglegierter, hochfester, grubenbestaendiger feinkornbaustahl |
| JPH04141549A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-15 | Aichi Steel Works Ltd | 熱間鍛造用高強度、高靭性非調質鋼 |
| JP3003451B2 (ja) * | 1992-03-11 | 2000-01-31 | 日本鋼管株式会社 | 加工性および溶接性に優れた耐摩耗鋼 |
| JPH06248386A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐遅れ破壊性に優れた機械構造用鋼 |
| JP3139876B2 (ja) * | 1993-04-05 | 2001-03-05 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間鍛造用非調質鋼および非調質熱間鍛造品の製造方法ならびに非調質熱間鍛造品 |
| FR2727981B1 (fr) * | 1994-12-13 | 1997-01-10 | Ascometal Sa | Procede de fabrication d'une piece en acier de construction mecanique et piece ainsi fabriquee |
-
1996
- 1996-02-08 FR FR9601525A patent/FR2744733B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-08 AT AT97400025T patent/ATE262047T1/de active
- 1997-01-08 DE DE69728076T patent/DE69728076T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-08 EP EP97400025A patent/EP0787812B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-08 PT PT97400025T patent/PT787812E/pt unknown
- 1997-01-08 ES ES97400025T patent/ES2217374T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-08 DK DK97400025T patent/DK0787812T3/da active
- 1997-01-27 CA CA002196029A patent/CA2196029A1/fr not_active Abandoned
- 1997-01-28 HU HU9700269A patent/HUP9700269A3/hu unknown
- 1997-02-04 SI SI9700025A patent/SI9700025B/sl unknown
- 1997-02-05 AR ARP970100459A patent/AR005719A1/es unknown
- 1997-02-06 NO NO970548A patent/NO970548L/no unknown
- 1997-02-06 KR KR1019970003801A patent/KR970062058A/ko not_active Withdrawn
- 1997-02-07 BR BR9700917A patent/BR9700917A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-02-07 PL PL97318366A patent/PL182920B1/pl unknown
- 1997-02-07 CZ CZ1997378A patent/CZ293691B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-02-10 US US08/797,135 patent/US5820706A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-10 JP JP04166097A patent/JP3915043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012146812A1 (es) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | ACERO BAINÍTICO 38MnV6, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y USO |
| ES2391322A1 (es) * | 2011-04-29 | 2012-11-23 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | ACERO BAINÍTICO 38MnV6, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y USO. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU9700269D0 (en) | 1997-03-28 |
| DE69728076T2 (de) | 2004-08-05 |
| EP0787812A1 (fr) | 1997-08-06 |
| PT787812E (pt) | 2004-09-30 |
| JP3915043B2 (ja) | 2007-05-16 |
| PL182920B1 (pl) | 2002-04-30 |
| MX9700924A (es) | 1998-05-31 |
| JPH09209086A (ja) | 1997-08-12 |
| FR2744733A1 (fr) | 1997-08-14 |
| AR005719A1 (es) | 1999-07-14 |
| BR9700917A (pt) | 1998-09-01 |
| SI9700025A (en) | 1997-10-31 |
| FR2744733B1 (fr) | 1998-04-24 |
| CZ293691B6 (cs) | 2004-07-14 |
| HUP9700269A2 (hu) | 1998-04-28 |
| US5820706A (en) | 1998-10-13 |
| EP0787812B1 (fr) | 2004-03-17 |
| DK0787812T3 (da) | 2004-07-26 |
| NO970548L (no) | 1997-08-11 |
| SI9700025B (sl) | 2002-02-28 |
| PL318366A1 (en) | 1997-08-18 |
| KR970062058A (ko) | 1997-09-12 |
| DE69728076D1 (de) | 2004-04-22 |
| ATE262047T1 (de) | 2004-04-15 |
| CZ37897A3 (en) | 1997-08-13 |
| CA2196029A1 (fr) | 1997-08-09 |
| NO970548D0 (no) | 1997-02-06 |
| HUP9700269A3 (en) | 1999-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2217374T3 (es) | Procedimiento de fabricacion de una pieza forjada de acero. | |
| ES2196279T5 (es) | Acero y procedimiento de fabricacion de una pieza de acero por deformacion plastica en frio. | |
| ES2330209T3 (es) | Procedimiento para la fabricacion de una pieza forjada de acero. | |
| ES2733805T3 (es) | Acero fino estructural con estructura bainitica, pieza forjada fabricada a partir del mismo y procedimiento para fabricar una pieza forjada | |
| ES2550793T3 (es) | Raíl de perlita que tiene resistencia a la abrasión superior y excelente tenacidad | |
| ES2349785T3 (es) | Composición de acero inoxidable mertensítico, procedimiento para la fabricación de una pieza mecánica a partir de este acero y pieza obtenida de este modo. | |
| ES2275310T3 (es) | Procedimiento para la produccion de aceros soldables de resistencia ultra-alta con tenacidad superior. | |
| ES2220020T3 (es) | Procedimiento para la fabricacion de recipientes de caldereria, que trabajan en presencia de sulfuro de hidrogeno. | |
| ES2126546T3 (es) | Procedimiento para la aplicacion de una pieza de acero, cementada o carbonitrurada, y acero para la fabricacion de esta pieza. | |
| ES2765274T3 (es) | Elemento de resistencia y procedimiento de fabricación del mismo | |
| ES2709515T3 (es) | Acero para muelles de alta resistencia | |
| ES2310620T3 (es) | Aceros nanocompuestos de triple fase. | |
| US4960470A (en) | Method for manufacturing a high strength stainless steel | |
| ES2835285T3 (es) | Acero laminado en caliente y método para fabricar acero laminado en caliente | |
| ES2377657T3 (es) | Acero martensítico endurecido, procedimiento de fabricación de una pieza a partir de este acero, y pieza así obtenida | |
| ES2302935T3 (es) | Composicion de acero y piezas forjadas en matriz fabricadas a partir de ella. | |
| ES2775061T3 (es) | Un acero de endurecimiento por precipitación y fabricación del mismo | |
| PT717116E (pt) | Processo de fabrico de uma peca de aco de construcao mecanica e peca fabricada de acordo com este mesmo processo | |
| WO2008125700A1 (es) | Acero de temple y revenido y procedimiento para obtener piezas de dicho acero | |
| BR112017001731B1 (pt) | Método para produzir uma peça de aço de alta resistência | |
| US4225365A (en) | Lower bainite alloy steel article and method of making same | |
| ES2517523T3 (es) | Pieza forjada de acero de grandes dimensiones de alta resistencia | |
| US4343661A (en) | Method of making a low temperature bainite steel alloy gear | |
| JP6831254B2 (ja) | 耐酸露点腐食性に優れる溶接鋼管およびその製造法並びに熱交換器 | |
| JP7075491B2 (ja) | 溶接部靭性に優れた低温用鋼材及びその製造方法 |