ES2545746T3 - A sheet of steel suitable for enamelling and procedure for producing said sheet - Google Patents
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Abstract
Una chapa de acero laminada adecuada para esmaltado, teniendo dicha chapa un perfil de carbono, definido por un gradiente del nivel de C desde un nivel Csuperficie en al menos una superficie de la chapa, hasta un nivel Cmasa en la masa de la chapa, siendo Cmasa mayor que Csuperficie, y con: - Cmasa mayor que el 0 y menor que o igual al 0,08% en peso, - Csuperficie entre el 0 y el 0,015% en peso, - Al entre el 0,012% en peso y el 0,07% en peso, - Mn entre el 0,12% en peso y el 0,45% en peso, - O menor que el 0,01% en peso y opcionalmente: - Cu entre el 0,025% en peso y el 0,1% en peso - S entre el 0,008% en peso y el 0,04% en peso, - Ca entre el 0,0005% en peso y el 0,005% en peso, siendo el resto Fe e impurezas accidentales, en la que dichas impurezas pueden comprender (en % en peso): Si < 0,1, P < 0,03, Ti < 0,01, Cr < 0,2, Ni < 0,2, As < 0,02, Sn < 0,02, Nb < 0,01, V < 0,01, Sb < 0,02, Mo < 0,03, B < 0,0005, N < 0,007, y en la que la profundidad a la que el nivel de C alcanza (Cmasa+Csuperficie)/2, es mayor que 75 μm.A sheet of laminated steel suitable for enamelling, said sheet having a carbon profile, defined by a gradient of the C level from a surface C level on at least one surface of the sheet, to a level Cmasa in the sheet mass, being Cmasa greater than Csurface, and with: - Cmasa greater than 0 and less than or equal to 0.08% by weight, - Csurface between 0 and 0.015% by weight, - At between 0.012% by weight and 0 , 07% by weight, - Mn between 0.12% by weight and 0.45% by weight, - O less than 0.01% by weight and optionally: - Cu between 0.025% by weight and 0 , 1% by weight - S between 0.008% by weight and 0.04% by weight, - Ca between 0.0005% by weight and 0.005% by weight, the remainder being Fe and accidental impurities, in which said impurities may comprise (in% by weight): If <0.1, P <0.03, Ti <0.01, Cr <0.2, Ni <0.2, As <0.02, Sn <0 , 02, Nb <0.01, V <0.01, Sb <0.02, Mo <0.03, B <0.0005, N <0.007, and at which the depth at which the level of C reaches (Cmasa + Csurface) / 2, is greater than 75 μm.
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Una chapa de acero adecuada para esmaltado y procedimiento para producir dicha chapa A sheet of steel suitable for enamelling and procedure for producing said sheet
Campo de la invención 5 Field of the invention 5
[0001] La presente invención se refiere a una chapa de acero adecuada para esmaltado, y a un procedimiento para la descarburación superficial de una chapa de acero, como una preparación para esmaltar el acero. [0001] The present invention relates to a steel plate suitable for enamelling, and a method for surface decarburization of a steel sheet, as a preparation for enamelling the steel.
10 10
Estado de la técnica. State of the art
[0002] El nivel de carbono de una chapa de acero tiene una importante influencia sobre los resultados en términos de calidad superficial de una capa de esmalte aplicada sobre la superficie de la chapa. Un nivel de carbono elevado en la superficie de la chapa puede dar origen a la formación de burbujas de CO gaseoso, que son 15 perceptibles como puntos negros y cráteres en la superficie del esmalte. Por otro lado, cuando un nivel de carbono suficientemente elevado está presente inicialmente en la masa, este carbono forma cementita gruesa durante la laminación en caliente que se agrieta en el momento de la laminación en frío. Estas grietas son capaces de capturar hidrógeno que penetra en el acero durante el proceso de esmaltado. Cuando se captura hidrógeno de forma insuficiente, la presión se elevará en la superficie de acero/esmalte lo que da origen a la llamada deformación “en 20 escamas de pescado” del esmalte. [0002] The carbon level of a steel sheet has an important influence on the results in terms of surface quality of a layer of enamel applied on the surface of the sheet. A high level of carbon on the surface of the sheet can give rise to the formation of bubbles of gaseous CO, which are noticeable as black dots and craters on the surface of the enamel. On the other hand, when a sufficiently high level of carbon is initially present in the dough, this carbon forms coarse cementite during hot rolling that cracks at the time of cold rolling. These cracks are capable of capturing hydrogen that penetrates the steel during the enamelling process. When hydrogen is insufficiently captured, the pressure will rise on the steel / enamel surface which gives rise to the so-called "20 fish scale" deformation of the enamel.
[0003] Es ventajoso, por lo tanto, descarburar el acero solamente en una capa en la superficie del acero, es decir llevar a cabo una descarburación superficial. El documento JP-A-2282421 describe dicho procedimiento, en el que se produce una chapa de acero resistente al envejecimiento colada y recocida de forma continua para 25 esmaltado, caracterizado porque un desbaste plano de acero colado de forma continua que contiene C entre el 0,0025 y el 0,0050% en peso, Si como máximo el 0,03% en peso, Mn entre el 0,1 y el 0,6% en peso, P entre el 0,005 y el 0,03% en peso, S entre el 0,005 y el 0,03% en peso, Al como máximo el 0,01% en peso, N como máximo el 0,004% en peso, Cu entre el 0,01 y el 0,06% en peso, O entre el 0,02 y el 0,06% en peso, V entre el 0,01 y el 0,06% en peso, el resto Fe e impurezas inevitables, es laminado en caliente con una temperatura de acabado mayor 30 que o igual a 800°C, y una temperatura de bobinado de 600-800°C, laminado en frío con una proporción de reducción mayor que o igual al 60% y sometido a un recocido de descarburación a 700-900°C durante 30 s-3 min, llevado a cabo en un horno de recocido continuo que tiene una atmósfera de descarburación compuesta por el 1-20% de vapor de agua, hidrógeno gaseoso en una cantidad mayor que o igual a dos veces la cantidad de vapor de agua, y siendo el resto principalmente nitrógeno gaseoso, para reducir el nivel de C para que sea menor que o igual 35 al 0,002% en peso. El documento JP-A-6116634 describe un procedimiento similar, pero en el que el material de partida no tiene vanadio y el nivel de C inicial es hasta el 0,015% en peso y se añade B en lugar de V para la captura de H. [0003] It is advantageous, therefore, to decarburize the steel only in a layer on the surface of the steel, ie to carry out a surface decarburization. Document JP-A-2282421 describes said process, in which a sheet of steel resistant to aging is cast and continuously annealed for enamelling, characterized in that a flat roughing of continuously cast steel containing C between 0 , 0025 and 0.0050% by weight, If at most 0.03% by weight, Mn between 0.1 and 0.6% by weight, P between 0.005 and 0.03% by weight, S between 0.005 and 0.03% by weight, At most 0.01% by weight, N at most 0.004% by weight, Cu between 0.01 and 0.06% by weight, OR between 0.02 and 0.06% by weight, V between 0.01 and 0.06% by weight, the rest Fe and unavoidable impurities, is hot rolled with a finishing temperature greater than 30 or equal to 800 ° C, and a winding temperature of 600-800 ° C, cold rolled with a reduction ratio greater than or equal to 60% and subjected to an annealing of decarburization at 700-900 ° C for 30 s-3 min , carried out in a continuous annealing oven that It has a decarburization atmosphere composed of 1-20% water vapor, hydrogen gas in an amount greater than or equal to twice the amount of water vapor, and the remainder being mainly nitrogen gas, to reduce the level of C so that it is less than or equal to 0.002% by weight. JP-A-6116634 describes a similar procedure, but in which the starting material does not have vanadium and the initial C level is up to 0.015% by weight and B is added instead of V for the capture of H.
[0004] Ambos procedimientos de la técnica anterior dan como resultado chapas de acero completa o 40 superficialmente descarburadas que son adecuadas para esmaltado mediante Esmaltado Directo en Blanco (DWE), en el que un revestimiento de esmalte blanco se aplica sobre la superficie, seguido por una etapa de cocción. Dado que el nivel de carbono inicial es bastante bajo, no se consigue la resistencia a las escamas de pescado debidas a la formación de cementita. Para compensar esto, en la técnica anterior se usa un acero con un nivel de oxígeno elevado y un nivel de Al limitado, junto con elementos de aleación específicos tales como B, V. Gracias al contenido 45 de Al limitado, se forman óxidos de Si y Mn y nitruros de B y V dentro de la masa del acero, que son beneficiosos contra la aparición de escamas de pescado. Sin embargo, esta aleación implica costes extra y causa algunas dificultades técnicas, por ejemplo implicando colada con V. Además, las chapas descarburadas de la técnica anterior tienen una conformabilidad bastante baja según lo atestiguado por los valores del coeficiente de Lankford (rm). Estos valores no superan 1,8 lo que es una preocupación cuando se prevé embutición profunda. En particular, la figura 1 50 del documento JP6116634 muestra que valores de rm entre 1,6 y 1,8 se consiguen solamente para un intervalo muy estrecho de nivel de carbono antes del recocido de descarburación. Por debajo del 0,0050% en peso de C y por encima del 0,0150% en peso de C, el valor de rm se deteriora. [0004] Both prior art procedures result in complete or superficially decarburized steel sheets that are suitable for enamelling by Direct White Enameling (DWE), in which a white enamel coating is applied on the surface, followed by A cooking stage Since the initial carbon level is quite low, resistance to fish scales due to cementite formation is not achieved. To compensate for this, in the prior art a steel with a high oxygen level and a limited Al level is used, together with specific alloy elements such as B, V. Thanks to the limited Al content 45, Si oxides are formed and Mn and nitrides of B and V within the mass of steel, which are beneficial against the appearance of fish scales. However, this alloy implies extra costs and causes some technical difficulties, for example, involving casting with V. In addition, the decarburized sheets of the prior art have a fairly low formability as witnessed by the Lankford coefficient values (rm). These values do not exceed 1.8, which is a concern when deep drawing is expected. In particular, Figure 1 50 of JP6116634 shows that rm values between 1.6 and 1.8 are achieved only for a very narrow range of carbon level before decarburization annealing. Below 0.0050% by weight of C and above 0.0150% by weight of C, the value of rm deteriorates.
Objetivos de la invención 55 Objectives of the invention 55
[0005] La presente invención pretende proporcionar una chapa de acero parcialmente descarburada adecuada para esmaltado que no padezca las desventajas de la técnica anterior mencionada anteriormente. [0005] The present invention aims to provide a partially decarburized steel sheet suitable for enamelling that does not suffer from the disadvantages of the prior art mentioned above.
Resumen de la invención Summary of the Invention
[0006] La invención se refiere a chapas y productos de acero y a un procedimiento de producción tal como se desvela en las reivindicaciones adjuntas. La invención se refiere, por lo tanto, a una chapa de acero laminada adecuada para esmaltado, teniendo dicha chapa un perfil de carbono, definido por un gradiente del nivel de C desde 5 un nivel Csuperficie en al menos una superficie de la chapa, hasta un nivel Cmasa en la masa de la chapa, siendo Cmasa mayor que Csuperficie, y con: [0006] The invention relates to steel sheets and products and to a production process as disclosed in the appended claims. The invention therefore relates to a laminated sheet steel suitable for enamelling, said sheet having a carbon profile, defined by a gradient of the level of C from 5 to a level C surface on at least one surface of the sheet, up to a level Cmasa in the mass of the sheet, Cmasa being greater than Csurface, and with:
- Cmasa mayor que el 0 y menor que o igual al 0,08% en peso, - Cmasa greater than 0 and less than or equal to 0.08% by weight,
- Csuperficie entre el 0 y el 0,015% en peso, 10 - Surface between 0 and 0.015% by weight, 10
- Al entre el 0,012% en peso y el 0,07% en peso, - Between 0.012% by weight and 0.07% by weight,
- Mn entre el 0,12% en peso y el 0,45% en peso, - Mn between 0.12% by weight and 0.45% by weight,
- O menor que el 0,01% en peso - Or less than 0.01% by weight
y opcionalmente: and optionally:
15 fifteen
- Cu entre el 0,025% en peso y el 0,1% en peso - Cu between 0.025% by weight and 0.1% by weight
- S entre el 0,008% en peso y el 0,04% en peso, - S between 0.008% by weight and 0.04% by weight,
- Ca entre el 0,0005% en peso y el 0,005% en peso siendo el resto Fe e impurezas accidentales, 20 - Ca between 0.0005% by weight and 0.005% by weight being the rest Fe and accidental impurities, 20
y en la que la profundidad a la que el nivel de C alcanza (Cmasa+Csuperficie)/2, es mayor que 75 m. and in which the depth at which the level of C reaches (Cmasa + Csurface) / 2, is greater than 75 m.
[0007] Según una realización preferida, la chapa de acero de la invención tiene un valor de rm entre 1,8 y 2,1. [0007] According to a preferred embodiment, the steel plate of the invention has a value of rm between 1.8 and 2.1.
[0008] Según realizaciones específicas, Csuperficie está entre el 0,005% en peso y el 0,015% en peso, o entre 25 el 0 y el 0,005% en peso. [0008] According to specific embodiments, Csurface is between 0.005% by weight and 0.015% by weight, or between 0 and 0.005% by weight.
[0009] Según otras realizaciones específicas, Cmasa está entre el 0,02% en peso y el 0,08% en peso, o entre el 0,025% en peso y el 0,08% en peso o entre el 0,025% en peso y el 0,06% en peso. [0009] According to other specific embodiments, Cmasa is between 0.02% by weight and 0.08% by weight, or between 0.025% by weight and 0.08% by weight or between 0.025% by weight and 0.06% by weight.
30 30
[0010] Según otra realización, el nivel de Al está entre el 0,02% en peso y el 0,06% en peso. [0010] According to another embodiment, the level of Al is between 0.02% by weight and 0.06% by weight.
[0011] Según una realización adicional, dicha profundidad está entre 130 m y 200 m. [0011] According to a further embodiment, said depth is between 130 µm and 200 µm.
[0012] La invención también se refiere a una chapa de acero esmaltada que consta de una chapa de acero 35 según cualquiera de los párrafos anteriores, provista de una capa de esmalte. [0012] The invention also relates to an enameled steel plate consisting of a steel plate 35 according to any of the preceding paragraphs, provided with a layer of enamel.
[0013] La invención se refiere, además, a un producto de acero producido a partir de una chapa según la invención, y a un producto de acero esmaltado que consta de dicho producto, provisto de una capa de esmalte. [0013] The invention also relates to a steel product produced from a sheet according to the invention, and to an enameled steel product consisting of said product, provided with a layer of enamel.
40 40
[0014] La invención también se refiere a un procedimiento para producir una chapa de acero laminada para esmaltado, que comprende las etapas de: [0014] The invention also relates to a process for producing a laminated steel sheet for enamelling, comprising the steps of:
- someter a un desbaste plano de acero a laminación en caliente seguida por bobinado, y laminación en frío, para obtener una chapa de acero laminada en frío, comprendiendo dicho desbaste plano la siguiente composición 45 inicial: - subjecting a flat steel roughing to hot rolling followed by winding, and cold rolling, to obtain a cold rolled steel sheet, said flat roughing comprising the following initial composition 45:
- C entre el 0,02% en peso y el 0,08% en peso, - C between 0.02% by weight and 0.08% by weight,
- Al entre el 0,012% en peso y el 0,07% en peso, - Between 0.012% by weight and 0.07% by weight,
- Mn entre el 0,12% en peso y el 0,45% en peso, 50 - Mn between 0.12% by weight and 0.45% by weight, 50
- O menor que el 0,01% en peso - Or less than 0.01% by weight
y opcionalmente: and optionally:
- Cu entre el 0,025% en peso y el 0,1% en peso, - Cu between 0.025% by weight and 0.1% by weight,
55 55
- S entre el 0,008% en peso y el 0,04% en peso, - S between 0.008% by weight and 0.04% by weight,
- Ca entre el 0,0005% en peso y el 0,005% en peso, - Ca between 0.0005% by weight and 0.005% by weight,
- siendo el resto Fe e impurezas accidentales, - the rest being accidental Fe and impurities,
- someter a dicha chapa laminada en frío a una etapa de recocido continuo, en la que dicha chapa es expuesta durante un tiempo de descarburación a una atmósfera de descarburación que comprende vapor de agua e hidrógeno gaseoso, en la que el contenido de H2 está entre el 1% en volumen y el 95% en volumen, el contenido 5 de H2O entre el 0,04% en volumen y el 33% en volumen, siendo el resto principalmente nitrógeno gaseoso, estando la proporción pH2O/pH2 entre 0,04 y 0,5. - subjecting said cold rolled sheet to a continuous annealing stage, wherein said sheet is exposed during a decarburization time to a decarburization atmosphere comprising water vapor and gaseous hydrogen, in which the H2 content is between 1% by volume and 95% by volume, the H2O content between 0.04% by volume and 33% by volume, the rest being mainly gaseous nitrogen, the pH2O / pH2 ratio being between 0.04 and 0.5
[0015] Según una realización preferida, dicho recocido continuo tiene lugar a una temperatura de recocido entre 760°C y 850°C, y durante un tiempo de descarburación entre 45 s y 300 s. 10 [0015] According to a preferred embodiment, said continuous annealing takes place at an annealing temperature between 760 ° C and 850 ° C, and during a decarburization time between 45 s and 300 s. 10
[0016] Según una realización específica, la temperatura de recocido está entre 800°C y 850°C. [0016] According to a specific embodiment, the annealing temperature is between 800 ° C and 850 ° C.
[0017] Según realizaciones específicas del procedimiento de la invención, el nivel de C inicial está entre el 0,025% en peso y el 0,08% en peso o entre el 0,025% en peso y el 0,06% en peso. 15 [0017] According to specific embodiments of the process of the invention, the initial C level is between 0.025% by weight and 0.08% by weight or between 0.025% by weight and 0.06% by weight. fifteen
[0018] Según una realización adicional, el nivel de Al inicial está entre el 0,02% en peso y 0,06% en peso. [0018] According to a further embodiment, the initial Al level is between 0.02% by weight and 0.06% by weight.
[0019] Según una realización específica, la proporción pH2O/pH2 está entre 0,04 y 0,25. [0019] According to a specific embodiment, the pH2O / pH2 ratio is between 0.04 and 0.25.
20 twenty
[0020] El procedimiento de la invención puede comprender además una etapa de sobreenvejecimiento a una temperatura entre 350°C y 450°C durante un periodo de tiempo entre 100 s y 500 s. El procedimiento puede comprender además una etapa de pasada de temperizado con una reducción de entre el 0,3% y el 1,5%. [0020] The process of the invention may further comprise an over-aging stage at a temperature between 350 ° C and 450 ° C for a period of time between 100 s and 500 s. The process may also comprise a tempering pass stage with a reduction of between 0.3% and 1.5%.
Breve descripción de las figuras 25 Brief description of figures 25
[0021] [0021]
La figura 1 ilustra el perfil de carbono en una chapa de acero según la invención. Figure 1 illustrates the carbon profile in a steel sheet according to the invention.
30 30
La figura 2 ilustra un ejemplo de una etapa de recocido utilizable en el procedimiento de la invención. Figure 2 illustrates an example of an annealing step usable in the process of the invention.
Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention
[0022] La chapa de acero de la invención tiene un perfil de C, definido mediante un gradiente del nivel de C 35 desde un valor más bajo Csuperficie en la superficie hasta un valor más elevado Cmasa en la masa. La chapa es obtenible mediante un procedimiento que incluye una etapa de descarburación continua, tal como se describirá más adelante en este texto. La figura 1 ilustra la distribución de carbono a través del grosor de dos chapas según la invención, con un grosor de 0,7 mm. La curva 10 ilustra una chapa que comprende una sección de masa 11, donde el nivel de C, Cmasa es sustancialmente constante, y dos secciones superficiales 12 (una en cada lado de la chapa), 40 mostrando cada sección superficial el perfil de C. El nivel superficial se define como el valor mínimo del perfil de C, medido mediante una técnica de medición adecuada (por ejemplo espectroscopía de emisión óptica por descarga luminiscente (GD-OES), que permite la medición de la composición como análisis de profundidad). En una chapa de acero según la invención, el nivel de C en la superficie es como máximo el 0,015% en peso, mientras que Cmasa es mayor que el cero y menor que o igual al 0,08% en peso. Al mismo tiempo, Cmasa es mayor que Csuperficie. Según una 45 realización, Csuperficie está entre el 0,005% en peso y el 0,015% en peso. Según otra realización, Csuperficie está entre el 0 y el 0,005% en peso. [0022] The steel sheet of the invention has a C profile, defined by a gradient of the level of C 35 from a lower surface value C on the surface to a higher value Cmasa in the mass. The sheet is obtainable by means of a procedure that includes a step of continuous decarburization, as will be described later in this text. Figure 1 illustrates the distribution of carbon through the thickness of two plates according to the invention, with a thickness of 0.7 mm. Curve 10 illustrates a sheet comprising a mass section 11, where the level of C, Cmasa is substantially constant, and two surface sections 12 (one on each side of the sheet), each surface section showing the C profile. The surface level is defined as the minimum value of the C profile, measured by a suitable measurement technique (for example, luminous discharge optical emission spectroscopy (GD-OES), which allows the measurement of the composition as depth analysis). In a steel sheet according to the invention, the level of C on the surface is at most 0.015% by weight, while Cmasa is greater than zero and less than or equal to 0.08% by weight. At the same time, Cmasa is larger than Csurface. According to one embodiment, Csurface is between 0.005% by weight and 0.015% by weight. According to another embodiment, Csurface is between 0 and 0.005% by weight.
[0023] La curva 10 es un ejemplo de una chapa donde la descarburación no ha tenido lugar por todo el grosor de la chapa. Esto significa que el nivel Cmasa es igual al nivel de C inicial aplicado en el procedimiento de 50 producción (descrito más adelante en más detalle). Según realizaciones que corresponden a realizaciones del procedimiento de la invención (véase más adelante), Cmasa está entonces entre el 0,02% en peso y el 0,08% en peso, o entre el 0,025% en peso y el 0,08% en peso, o entre el 0,025% en peso y el 0,06% en peso o entre el 0,025% en peso y el 0,05% en peso. La curva 13 ilustra el caso en el que la descarburación ha continuado hasta el plano medio de la chapa. En este caso, Cmasa es más pequeño que el nivel de C inicial del procedimiento, y el perfil 55 de C se extiende sobre cada mitad de la anchura de la chapa. [0023] Curve 10 is an example of a sheet where decarburization has not taken place throughout the thickness of the sheet. This means that the Cmasa level is equal to the initial C level applied in the production process (described later in more detail). According to embodiments corresponding to embodiments of the process of the invention (see below), Cmasa is then between 0.02% by weight and 0.08% by weight, or between 0.025% by weight and 0.08% by weight, or between 0.025% by weight and 0.06% by weight or between 0.025% by weight and 0.05% by weight. Curve 13 illustrates the case in which decarburization has continued to the middle plane of the sheet. In this case, Cmasa is smaller than the initial C level of the procedure, and the C profile 55 extends over each half of the sheet width.
[0024] La chapa descarburada según la invención comprende además Al, Mn y posiblemente S, Cu y Ca. Al contrario que en las referencias de la técnica anterior, el nivel de oxígeno debe mantenerse por debajo del 0,01% en [0024] The decarburized sheet according to the invention further comprises Al, Mn and possibly S, Cu and Ca. Unlike the references of the prior art, the oxygen level must be kept below 0.01% in
peso. Según una realización preferida de la chapa de acero de la invención, no se añade deliberadamente oxígeno a la composición, sino que está permitido solamente a niveles de impureza. La resistencia a la formación de escamas de pescado está garantizada por el nivel de C inicial más elevado, así que no se requiere formación de óxidos para este fin. Esto significa que no están incluidos elementos de aleación especiales tales como V. Además, el N se mantiene lo más bajo posible. 5 weight. According to a preferred embodiment of the steel sheet of the invention, oxygen is not deliberately added to the composition, but is allowed only at impurity levels. The resistance to fish scale formation is guaranteed by the highest initial C level, so no oxide formation is required for this purpose. This means that special alloy elements such as V are not included. In addition, the N is kept as low as possible. 5
[0025] El nivel de Al en la chapa de la invención está entre el 0,012% en peso y el 0,07% en peso, que es más elevado que el nivel de Al permitido en las referencias de la técnica anterior mencionadas anteriormente. En los documentos de la técnica anterior mencionados, es necesario que el Al esté limitado para evitar desoxidación, para garantizar la formación de los óxidos que trabajarán contra la formación de escamas de pescado. En el 10 procedimiento de la invención (véase más adelante), Al es obligatorio para desoxidación y la unión de N libre para evitar el envejecimiento de las propiedades mecánicas. Cuando el nivel de Al es menor que el 0,012% en peso, tiene lugar una desoxidación insuficiente, y se requiere la unión de N a través de otros medios. Añadir Al a niveles mayores que el 0,07% en peso significa un incremento del coste del proceso, y un deterioro de la calidad del esmaltado. Un intervalo más preferido para el nivel de Al, relacionado con condiciones más optimizadas en términos 15 de desoxidación y coste/calidad del esmaltado está entre el 0,02% en peso y el 0,06% en peso. [0025] The level of Al in the sheet of the invention is between 0.012% by weight and 0.07% by weight, which is higher than the level of Al allowed in the prior art references mentioned above. In the aforementioned prior art documents, it is necessary that Al be limited to avoid deoxidation, to guarantee the formation of the oxides that will work against the formation of fish scales. In the process of the invention (see below), Al is mandatory for deoxidation and free N binding to prevent aging of mechanical properties. When the level of Al is less than 0.012% by weight, insufficient deoxidation takes place, and the binding of N through other means is required. Adding Al at levels greater than 0.07% by weight means an increase in the cost of the process, and a deterioration in the quality of the enamelling. A more preferred range for the level of Al, related to more optimized conditions in terms of deoxidation and cost / quality of enamelling is between 0.02% by weight and 0.06% by weight.
[0026] Mn está presente entre el 0,12% en peso y el 0,45% en peso. Este elemento se añade para controlar las propiedades de resistencia del acero y para evitar la formación de azufre libre. [0026] Mn is present between 0.12% by weight and 0.45% by weight. This element is added to control the strength properties of steel and to prevent the formation of free sulfur.
20 twenty
[0027] Cobre, azufre y calcio pueden añadirse opcionalmente por encima del nivel de impureza, de forma más precisa en los intervalos del 0,025% en peso al 0,1% en peso, del 0,008% en peso al 0,04% en peso y del 0,0005% en peso al 0,005% en peso respectivamente. Estos elementos mejoran la calidad del esmaltado. [0027] Copper, sulfur and calcium may optionally be added above the impurity level, more precisely in the ranges of 0.025% by weight to 0.1% by weight, from 0.008% by weight to 0.04% by weight and from 0.0005% by weight to 0.005% by weight respectively. These elements improve the quality of the enamelling.
[0028] El resto de la composición de la chapa de acero según la invención consta de Fe e impurezas 25 accidentales. Los siguientes elementos pueden estar presentes como impurezas a niveles que son preferentemente menores que los valores (en % en peso) dados en la tabla 1: [0028] The rest of the composition of the steel sheet according to the invention consists of accidental Fe and impurities. The following elements may be present as impurities at levels that are preferably lower than the values (in% by weight) given in Table 1:
Tabla 1: Niveles de impurezas Table 1: Impurity levels
30 30
- Si Yes
- < 0,1 <0.1
- P P
- < 0,03 <0.03
- Ti You
- < 0,01 <0.01
- Cr Cr
- < 0,2 <0.2
- Ni Neither
- < 0,2 <0.2
- As Ace
- < 0,02 <0.02
- Sn Sn
- < 0,02 <0.02
- Nb Nb
- < 0,01 <0.01
- V V
- < 0,01 <0.01
- Sb Sb
- < 0,02 <0.02
- Mo Mo
- < 0,03 <0.03
- B B
- < 0,0005 <0.0005
- N N
- < 0,007 <0.007
[0029] En una chapa de acero de la invención, la profundidad del perfil de C, que está definida como la profundidad a la que el nivel de C alcanza (Cmasa + Csuperficie) /2, es mayor que 75 m, para garantizar una buena capacidad de esmaltado. Según una realización, dicha profundidad está entre 130 m y 200 m. [0029] In a steel sheet of the invention, the depth of the C profile, which is defined as the depth at which the level of C reaches (Cmasa + Csurface) / 2, is greater than 75 m, to ensure A good enamelling ability. According to one embodiment, said depth is between 130 µm and 200 µm.
35 35
[0030] Las chapas de acero según la invención, es decir con un nivel de C en la superficie entre el 0 y el 0,015% en peso son adecuadas para esmaltado 2C/1F, es decir esmaltado aplicando un esmalte de primera capa, seguido por un revestimiento de esmalte externo, siendo ambos revestimientos sometidos a una etapa de cocción, y para esmaltado 1C/1F, es decir esmaltado aplicando una capa de esmalte sometida a una etapa de cocción. Chapas de acero con bajos niveles de C (es decir del 0,005% en peso y menos) en la superficie pueden ser adecuadas 40 también para Esmaltado Directo en Blanco (DWE). [0030] The steel sheets according to the invention, that is to say with a level of C on the surface between 0 and 0.015% by weight, are suitable for enamelling 2C / 1F, that is to say enamelling applying a first layer enamel, followed by an external enamel coating, both coatings being subjected to a cooking step, and for 1C / 1F enamelling, that is to say enameling applying an enamel layer subjected to a cooking stage. Steel sheets with low levels of C (ie 0.005% by weight and less) on the surface may also be suitable for Direct White Enameling (DWE).
[0031] Según una realización preferida, el valor de rm de una chapa de acero según la invención está entre 1,8 y 2,1. Esto significa que la chapa de acero tiene una mejor conformabilidad que las chapas de acero de la técnica anterior mencionadas anteriormente. En la presente descripción, el valor de “r” se refiere a la proporción de 45 [0031] According to a preferred embodiment, the rm value of a steel sheet according to the invention is between 1.8 and 2.1. This means that the steel sheet has a better formability than the prior art steel plates mentioned above. In the present description, the value of "r" refers to the proportion of 45
deformación permanente (también conocida como el factor de anisotropía), que es la proporción del esfuerzo máximo unitario en la dirección de la anchura con respecto al esfuerzo máximo unitario en la dirección del grosor cuando un material de acero es sometido a tracción en tensión uniaxial más allá de su límite elástico. El valor de “rm” se define como ¼ (r90 + 2*r45 + r0), con r90, r45 y r0 los valores de r tal como se ha definido anteriormente, medidos en muestras orientadas respectivamente a 90°, 45° y 0° con respecto a la dirección de laminación. En una chapa de 5 acero según la invención, la resistencia a la formación de escamas de pescado está garantizada por el nivel de C inicial más elevado aplicado en el procedimiento (véase más adelante). permanent deformation (also known as the anisotropy factor), which is the proportion of the maximum unit stress in the width direction with respect to the maximum unit stress in the thickness direction when a steel material is subjected to tensile stress in uniaxial tension plus beyond its elastic limit. The value of “rm” is defined as ¼ (r90 + 2 * r45 + r0), with r90, r45 and r0 the values of r as defined above, measured in samples oriented respectively at 90 °, 45 ° and 0 ° with respect to the rolling direction. In a sheet of 5 steel according to the invention, the resistance to the formation of fish scales is guaranteed by the highest initial C level applied in the process (see below).
[0032] La chapa de acero de la invención puede producirse sometiendo a un desbaste plano de acero con una composición de acero inicial específica a laminación en caliente, bobinado y laminación en frío, y sometiendo a 10 la chapa laminada en frío a descarburación superficial continua. La composición inicial se caracteriza principalmente por un nivel de C más elevado en comparación con la técnica anterior, y por un nivel de Al más elevado y un nivel de oxígeno más bajo. No se realiza adición deliberada de elementos como V, Nb o B, mientras que se sigue permitiendo producir chapas de acero esmaltadas con una elevada resistencia a la formación de escamas de pescado y buena calidad superficial del esmalte. El nivel de C inicial está entre el 0,02% en peso y el 0,08% en 15 peso, más preferentemente entre el 0,025% en peso y el 0,08% en peso. Esto es mayor que los niveles de C iniciales desvelados en las referencias de la técnica anterior mencionadas anteriormente. A pesar de dichos niveles de C iniciales más elevados, el procedimiento de la invención permite obtener chapas de acero con características de conformabilidad mejoradas en comparación con la técnica anterior. Mientras que el documento JP6116634 indica que, por encima del 0,015% en peso de carbono inicial, no es posible obtener descarburación aceptable y buena 20 conformabilidad, la composición de partida de la invención no plantea estos problemas. La descarburación es posible hasta un nivel aceptable, mientras que la conformabilidad es excelente. Cuando el nivel de C inicial es menor que el 0,02% en peso, se produce formación de cementita insuficiente, lo que deteriora la resistencia a las escamas de pescado. Niveles de C por encima del 0,08% en peso causaban niveles de resistencia demasiado elevados y, por lo tanto, reducían la conformabilidad. Intervalos específicos para el nivel de C inicial, relacionados con características 25 más optimizadas en términos de resistencia a escamas de pescado y resistencia/conformabilidad están entre el 0,025% en peso y el 0,06% en peso y entre el 0,025% en peso y el 0,05% en peso. [0032] The steel sheet of the invention can be produced by subjecting a flat steel slab with a specific initial steel composition to hot rolling, winding and cold rolling, and subjecting the cold rolled sheet to continuous surface decarburization. . The initial composition is characterized mainly by a higher C level compared to the prior art, and by a higher Al level and a lower oxygen level. There is no deliberate addition of elements such as V, Nb or B, while it is still possible to produce enameled steel sheets with high resistance to the formation of fish scales and good surface quality of the enamel. The initial C level is between 0.02% by weight and 0.08% by weight, more preferably between 0.025% by weight and 0.08% by weight. This is greater than the initial C levels disclosed in the prior art references mentioned above. Despite said higher initial C levels, the process of the invention allows to obtain steel sheets with improved formability characteristics compared to the prior art. While JP6116634 indicates that, above 0.015% by weight of initial carbon, it is not possible to obtain acceptable decarburization and good formability, the starting composition of the invention does not pose these problems. Decarburization is possible to an acceptable level, while conformability is excellent. When the initial C level is less than 0.02% by weight, insufficient cementite formation occurs, which deteriorates resistance to fish scales. C levels above 0.08% by weight caused too high resistance levels and, therefore, reduced conformability. Specific intervals for the initial C level, related to more optimized characteristics in terms of resistance to fish scales and resistance / formability are between 0.025% by weight and 0.06% by weight and between 0.025% by weight and 0.05% by weight.
[0033] La composición de acero inicial según el procedimiento de la invención comprende además Al, Mn y posiblemente O, S, Cu y Ca en los mismos intervalos que la chapa descarburada descrita anteriormente, siendo el 30 resto Fe y las impurezas accidentales enumeradas en la tabla 1. Un intervalo más preferido para el nivel de Al inicial, relacionado con condiciones más optimizadas en términos de desoxidación y coste/calidad del esmaltado está entre el 0,02% en peso y el 0,06% en peso. Según una realización preferida del procedimiento de la invención, no se añade deliberadamente oxígeno a la composición, sino que solamente se permite a niveles de impureza. [0033] The initial steel composition according to the process of the invention further comprises Al, Mn and possibly O, S, Cu and Ca at the same intervals as the decarburized sheet described above, the remainder being Fe and the accidental impurities listed in Table 1. A more preferred range for the initial Al level, related to more optimized conditions in terms of deoxidation and enamel cost / quality is between 0.02% by weight and 0.06% by weight. According to a preferred embodiment of the process of the invention, oxygen is not deliberately added to the composition, but is only allowed at impurity levels.
35 35
[0034] El procedimiento de la invención comprende etapas convencionales de laminar en caliente y laminar en frío un desbaste plano de acero de la composición anterior. Según la realización preferida, el desbaste plano se (re)calienta a una temperatura por encima de 1050°C, se somete a laminación en caliente con una temperatura de acabado entre 850°C y 950°C, y se bobina a una temperatura de bobinado entre 620°C y 770°C. Aún según la realización preferida, la laminación en frío se realiza con una reducción de cómo mínimo el 50%. El grosor final de la 40 chapa laminada en frío está preferentemente entre 0,2 y 2 mm. [0034] The process of the invention comprises conventional steps of hot rolling and cold rolling a flat steel slab of the above composition. According to the preferred embodiment, the flat slab is (re) heated to a temperature above 1050 ° C, subjected to hot rolling with a finishing temperature between 850 ° C and 950 ° C, and wound at a temperature of winding between 620 ° C and 770 ° C. Even according to the preferred embodiment, cold rolling is carried out with a reduction of at least 50%. The final thickness of the cold rolled sheet is preferably between 0.2 and 2 mm.
[0035] El recocido de descarburación se realiza en un horno de recocer para recocido continuo (es decir recocido mientras la chapa laminada en frío se mueve a través del horno a una velocidad dada, determinando dicha velocidad el tiempo de recocido, es decir el tiempo pasado a la temperatura de recocido) tal como se conoce en la 45 técnica, posiblemente provisto de un dispositivo de inyección de vapor para aplicar una atmósfera de recocido dada. [0035] Decarburizing annealing is performed in an annealing furnace for continuous annealing (ie annealing while the cold rolled sheet moves through the oven at a given speed, said speed determining the annealing time, i.e. the time passed at annealing temperature) as is known in the art, possibly provided with a steam injection device to apply a given annealing atmosphere.
[0036] La figura 2 muestra un ejemplo de una disposición de un horno de recocer utilizable en el procedimiento de la invención, comenzando con la fase de calentamiento 1 en la que la temperatura asciende a la temperatura de recocido. La fase 2 representa la auténtica fase de recocido (homogeneización de temperaturas). La 50 fase 3 es una etapa de sobreenvejecimiento. La fase 2 puede constar de uno o más periodos con una temperatura de recocido diferente (constante o promedio) y una atmósfera de recocido diferente en cada periodo. En términos prácticos, los diferentes periodos a diferentes condiciones pueden obtenerse dividiendo la zona de recocido en subsecciones e inyectando vapor de H2O en una atmósfera que comprende H2, en diversos puntos a lo largo de la línea de recocido (véase el ejemplo más adelante en esta descripción). 55 [0036] Figure 2 shows an example of an arrangement of an annealing oven usable in the process of the invention, beginning with the heating phase 1 in which the temperature rises to the annealing temperature. Phase 2 represents the true annealing phase (temperature homogenization). The 50 phase 3 is an over-aging stage. Phase 2 may consist of one or more periods with a different annealing temperature (constant or average) and a different annealing atmosphere in each period. In practical terms, different periods at different conditions can be obtained by dividing the annealing zone into subsections and injecting H2O vapor into an atmosphere comprising H2, at various points along the annealing line (see the example below in this description). 55
[0037] Según la invención, la descarburación superficial se realiza en una atmósfera de descarburación que comprende vapor de agua e hidrógeno gaseoso, siendo el resto esencialmente nitrógeno gaseoso, con el contenido de H2 entre el 1% en volumen y el 95% en volumen, el contenido de H2O entre el 0,04% en volumen y el 33% en [0037] According to the invention, surface decarburization is carried out in a decarburization atmosphere comprising water vapor and gaseous hydrogen, the remainder being essentially gaseous nitrogen, with the H2 content between 1% by volume and 95% by volume , the H2O content between 0.04% by volume and 33% in
volumen, estando la proporción de presiones parciales pH2O/pH2 entre 0,04 y 0,5, más preferentemente entre 0,04 y 0,25. La composición anterior describe la atmósfera al comienzo del tiempo de descarburación. Está claro que durante la descarburación, la composición de la atmósfera cambiará, principalmente debido a la reacción de descarburación que tiene lugar (formación de H2 y CO). Además al comienzo del tiempo de descarburación, pequeñas cantidades de otros gases pueden haberse formado ya o pueden estar presentes como impurezas en la 5 atmósfera. La presión total a la que el recocido de descarburación superficial tiene lugar puede ser presión atmosférica, o una presión diferente de la atmosférica pero dentro de límites generalmente conocidos aplicados en este tipo de proceso de recocido. volume, the proportion of partial pressures pH2O / pH2 being between 0.04 and 0.5, more preferably between 0.04 and 0.25. The above composition describes the atmosphere at the beginning of the decarburization time. It is clear that during decarburization, the composition of the atmosphere will change, mainly due to the decarburization reaction that takes place (formation of H2 and CO). Also at the beginning of the decarburization time, small amounts of other gases may have already formed or may be present as impurities in the atmosphere. The total pressure at which surface decarburization annealing takes place may be atmospheric pressure, or a pressure different from atmospheric pressure but within generally known limits applied in this type of annealing process.
[0038] Según una realización, la atmósfera de descarburación puede prepararse con una mezcla de H2 y N2 10 con entre el 1,5 y el 5% de H2 en la que se inyecta vapor de H2O, de modo que pH2O/pH2 está entre 0,04 y 0,5. El valor mínimo de esta proporción garantiza que suficiente H2O está presente para obtener descarburación según la fórmula C + H2O → CO + H2. El máximo de dicho intervalo garantiza que la oxidación de Fe y del horno se evita. Un intervalo más preferido para pH2O/pH2, relacionado con condiciones más optimizadas en términos de suficiente descarburación y que evita la aparición de oxidación de Fe está entre 0,04 y 0,25. 15 [0038] According to one embodiment, the decarburization atmosphere can be prepared with a mixture of H2 and N2 10 with between 1.5 and 5% H2 in which H2O vapor is injected, so that pH2O / pH2 is between 0.04 and 0.5. The minimum value of this ratio ensures that sufficient H2O is present to obtain decarburization according to the formula C + H2O → CO + H2. The maximum of this interval guarantees that the oxidation of Fe and the furnace is avoided. A more preferred range for pH2O / pH2, related to more optimized conditions in terms of sufficient decarburization and which prevents the occurrence of Fe oxidation is between 0.04 and 0.25. fifteen
[0039] En el procedimiento de la invención, la atmósfera de descarburación se aplica durante al menos uno de dichos periodos con una temperatura de recocido diferente (constante o promedio) y una atmósfera de recocido diferente en cada periodo, preferentemente durante la totalidad de la fase 2. En lo sucesivo, el “tiempo de descarburación” se refiere al tiempo pasado en las condiciones de la atmósfera de descarburación. 20 [0039] In the process of the invention, the decarburization atmosphere is applied for at least one of said periods with a different annealing temperature (constant or average) and a different annealing atmosphere in each period, preferably during the entire period of Phase 2. Hereinafter, the "decarburization time" refers to the time spent in the conditions of the decarburization atmosphere. twenty
[0040] El tiempo de descarburación y la temperatura de recocido se seleccionan para obtener una chapa de acero según la invención. Está dentro del conocimiento del experto en la materia descubrir combinaciones adecuadas de tiempo de descarburación y temperatura de recocido en base a los ejemplos que se dan más adelante en esta descripción. Según una realización preferida, el tiempo de descarburación está entre 45 s y 300 s y 25 la temperatura de recocido entre 760°C y 850°C. Cuando la proporción pH2O/pH2 es menor de aproximadamente 0,1, el tiempo de descarburación es preferentemente mayor de 70 s. Un intervalo más preferido de la temperatura de recocido, aplicable en combinación con cualquier tiempo de descarburación entre 45 s y 300 s está entre 800°C y 850°C. La temperatura no es necesariamente constante durante el tiempo de descarburación. Las fluctuaciones de la temperatura pueden producirse debido a variaciones en la velocidad de la línea. Una etapa de 30 sobreenvejecimiento puede aplicarse a una temperatura entre 350°C y 450°C durante un periodo de tiempo entre 100 s y 500 s. Una pasada de temperizado puede aplicarse además con una reducción de entre el 0,3% y el 1,5%. [0040] The decarburization time and annealing temperature are selected to obtain a steel sheet according to the invention. It is within the knowledge of the person skilled in the art to discover suitable combinations of decarburization time and annealing temperature based on the examples given later in this description. According to a preferred embodiment, the decarburization time is between 45 s and 300 s and the annealing temperature between 760 ° C and 850 ° C. When the pH2O / pH2 ratio is less than about 0.1, the decarburization time is preferably greater than 70 s. A more preferred range of annealing temperature, applicable in combination with any decarburization time between 45 s and 300 s is between 800 ° C and 850 ° C. The temperature is not necessarily constant during the decarburization time. Temperature fluctuations may occur due to variations in line speed. A 30-aging stage can be applied at a temperature between 350 ° C and 450 ° C for a period of time between 100 s and 500 s. A tempering pass can also be applied with a reduction of between 0.3% and 1.5%.
Ejemplos Examples
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[0041] Los resultados de los ensayos industriales realizados por el solicitante se describirán seguidamente, así como una serie de ensayos de laboratorio. Todas las muestras puestas a prueba se produjeron a partir de composiciones de partida según la invención. La temperatura de bobinado era 725°C. Se llevaron a cabo dos ensayos industriales. El grosor de la chapa laminada en frío sometida a recocido de descarburación en el ensayo industrial 1 era 0,6 mm; en el segundo ensayo industrial el grosor era 1 mm. 40 [0041] The results of the industrial tests performed by the applicant will be described below, as well as a series of laboratory tests. All samples tested were produced from starting compositions according to the invention. The winding temperature was 725 ° C. Two industrial tests were carried out. The thickness of the cold rolled sheet subjected to annealing of decarburization in industrial test 1 was 0.6 mm; in the second industrial test the thickness was 1 mm. 40
[0042] La línea de recocido continuo en la que se llevaron a cabo los ensayos industriales consta de una sección de calentamiento, dos zonas de homogeneización, una parte de enfriamiento y sobreenvejecimiento. La atmósfera de recocido constaba principalmente de una mezcla de H2 y N2, con vapor de H2O que es inyectado en la primera y/o la segunda zona de homogeneización. En el primer ensayo, se inyectó vapor de H2O solamente en la 45 segunda zona de homogeneización. En el segundo ensayo, se inyectó H2O en la primera y la segunda zona de homogeneización. El sobreenvejecimiento se realizó en ambos ensayos a 400°C. El tiempo de sobreenvejecimiento dependía de la velocidad de la línea, por ejemplo a una velocidad de la línea de 180 m/min, el tiempo de sobreenvejecimiento era 232 s. la tabla 2 muestra las condiciones de recocido para ambos ensayos (numerados como ensayo 1 y ensayo 2). La tabla 3 muestra la composición aparte de C, para un número de las muestras 50 mostradas en la tabla 1. [0042] The continuous annealing line in which the industrial tests were carried out consists of a heating section, two homogenization zones, a cooling and an aging part. The annealing atmosphere consisted mainly of a mixture of H2 and N2, with H2O vapor that is injected into the first and / or second homogenization zone. In the first test, H2O vapor was injected only in the second homogenization zone. In the second trial, H2O was injected into the first and second homogenization zone. Over aging was performed in both tests at 400 ° C. The over-aging time depended on the line speed, for example at a line speed of 180 m / min, the over-aging time was 232 s. Table 2 shows the annealing conditions for both tests (numbered as test 1 and test 2). Table 3 shows the composition apart from C, for a number of the samples 50 shown in table 1.
[0043] En el ensayo industrial 1, la proporción pH2O/pH2 está por debajo del intervalo de 0,04-0,5 en la primera zona de homogeneización (debido al hecho de que no se realiza inyección de H2O). El tiempo de descarburación en este ensayo es el tiempo pasado en la segunda zona de homogeneización, donde la pH2O/pH2 55 está dentro de dicho intervalo. Éste es un ejemplo, por lo tanto, de un proceso en el que la fase 2 tal como se muestra en la figura 1 comprende un primer periodo en el que las condiciones de la presente invención no se cumplen, y un segundo periodo en el que estas condiciones se cumplen. Dicho proceso está dentro del alcance de la presente invención. [0043] In industrial test 1, the pH2O / pH2 ratio is below the 0.04-0.5 range in the first homogenization zone (due to the fact that H2O injection is not performed). The decarburization time in this test is the time spent in the second homogenization zone, where the pH2O / pH2 is within that range. This is an example, therefore, of a process in which phase 2 as shown in Figure 1 comprises a first period in which the conditions of the present invention are not met, and a second period in which These conditions are met. Said process is within the scope of the present invention.
[0044] En el ensayo industrial 2, se realizó inyección de H2O en ambas zonas de homogenización. El tiempo de descarburación indicado en este caso es el tiempo pasado en las zonas de homogeneización 1 y 2. La temperatura de recocido es el promedio de las temperaturas en las zonas de homogeneización 1 y 2. Los valores de pH2O/pH2 indicados en la tabla 1 son los valores promedio en la zona de homogenización 1 en la que se inyectó 5 más H2O. Sin embargo, se estima que el pH2O/pH2 en la zona de homogenización 2 está también en el intervalo de 0,04-0,5. En el ensayo industrial 2, podían conseguirse tiempos de descarburación más largos en comparación con el primer ensayo, para velocidades de la línea similares, que causan una descarburación más potente. [0044] In industrial test 2, H2O injection was performed in both homogenization zones. The decarburization time indicated in this case is the time spent in homogenization zones 1 and 2. The annealing temperature is the average of the temperatures in homogenization zones 1 and 2. The pH2O / pH2 values indicated in the table 1 are the average values in the homogenization zone 1 in which 5 plus H2O was injected. However, it is estimated that pH2O / pH2 in homogenization zone 2 is also in the range of 0.04-0.5. In industrial test 2, longer decarburization times could be achieved compared to the first test, for similar line speeds, which cause more powerful decarburization.
[0045] Los ensayos de laboratorio (marcados como “ensayo 3” en la tabla 2), se llevaron a cabo en muestras 10 que se sometieron a una simulación de la etapa de recocido continuo, en las condiciones mostradas en la tabla 2. Estos ensayos se llevaron a cabo en una atmósfera de HNx con el 5% de H2, con H2O añadida para obtener una pH2O/pH2 en el intervalo [0,04-0,5]. [0045] Laboratory tests (marked as "test 3" in Table 2), were carried out on samples 10 which were subjected to a simulation of the continuous annealing stage, under the conditions shown in Table 2. These Assays were carried out in an HNx atmosphere with 5% H2, with H2O added to obtain a pH2O / pH2 in the range [0.04-0.5].
[0046] Muestras de los tres ensayos se sometieron a un proceso de esmaltado en el que se deposita un 15 esmalte de primera capa, estando este esmalte diseñado especialmente para determinar el papel de C en las características del esmalte. Se descubrió que la adhesión de la capa de esmaltado era buena para todas las muestras puestas a prueba. El aspecto del esmaltado era bueno para niveles de C en la superficie de, cómo máximo, el 0,015% en peso, y para profundidades del perfil de 75 m hasta 250 m, tal como se muestra en la tabla 1. No hay ninguna razón para concluir a partir de los resultados, sin embargo, que la cantidad de esmaltado se 20 deteriora a valores de profundidad mayores que 250 m. Dichos valores de profundidad mayores no están, por lo tanto, excluidos del alcance de la invención. Todas las muestras puestas a prueba mostraban una buena resistencia a las escamas de pescado. [0046] Samples of the three tests were subjected to an enamelling process in which a first layer enamel is deposited, this enamel being specially designed to determine the role of C in the enamel characteristics. It was found that the adhesion of the enamelling layer was good for all samples tested. The enamelling appearance was good for C levels on the surface of, at most, 0.015% by weight, and for profile depths of 75 hastam to 250 m, as shown in table 1. There are none reason to conclude from the results, however, that the amount of enameling deteriorates at depth values greater than 250 µm. Such higher depth values are, therefore, not excluded from the scope of the invention. All samples tested showed good resistance to fish scales.
[0047] La tabla 2 resume los resultados después de descarburación en términos del nivel de C en la 25 superficie (es decir nivel mínimo del perfil de C, medido mediante GD-OES), la profundidad del perfil de C, y la calidad de una capa de esmalte producida sobre la superficie de las muestras. Las muestras 25 a 35 produjeron un mal aspecto de esmaltado, que puede atribuirse a una insuficiente profundidad del perfil de C (según lo determinado mediante la profundidad a la que el nivel de C alcanza (Csuperficie+Cmasa/2), y/o un nivel de C en la superficie que es demasiado elevado. La razón para estos resultados negativos puede atribuirse a las condiciones de la prueba, la 30 temperatura de recocido que es demasiado baja, el tiempo de descarburación demasiado corto o la proporción de pH2O/pH2 demasiado baja, o una combinación de estos factores. [0047] Table 2 summarizes the results after decarburization in terms of the level of C in the surface (ie minimum level of the C profile, measured by GD-OES), the depth of the C profile, and the quality of a layer of enamel produced on the surface of the samples. Samples 25 to 35 produced a poor appearance of enamelling, which can be attributed to an insufficient depth of the C profile (as determined by the depth at which the C level reaches (Csurface + Cmasa / 2), and / or a C level on the surface that is too high The reason for these negative results can be attributed to the test conditions, the annealing temperature that is too low, the decarburization time too short, or the pH2O / pH2 ratio too low, or a combination of these factors.
[0048] La tabla 4 muestra las propiedades mecánicas de una serie de muestras tomadas de las chapas de los ensayos industriales 1 y 2. De forma importante, la conformabilidad en términos del valor de rm es excelente, a 35 pesar del nivel de C inicial que es mayor que en la técnica anterior: rm está entre 1,8 y 2,1. Estos resultados prueban que el procedimiento de la invención permite producir chapas de acero adecuadas para esmaltado, partiendo de un nivel de C inicial mayor que el 0,02% en peso, permitiendo las chapas resultantes buena calidad de esmaltado y resistencia a la formación de escamas de pescado, y teniendo muy buenas características de conformabilidad. [0048] Table 4 shows the mechanical properties of a series of samples taken from the plates of industrial tests 1 and 2. Importantly, the conformability in terms of the value of rm is excellent, despite the initial C level which is greater than in the prior art: rm is between 1.8 and 2.1. These results prove that the process of the invention makes it possible to produce steel sheets suitable for enamelling, starting from an initial C level greater than 0.02% by weight, the resulting sheets allowing good enamelling quality and resistance to flaking. of fish, and having very good formability characteristics.
40 40
Tabla 2: Visión general de condiciones experimentales y resultados Table 2: Overview of experimental conditions and results
- N° de muestra Sample No.
- Nº de ensayo Cl inicial (ppm1) Tiempo de descarburación (s) Temp. de recocido (°C) pH2O/pH2 (-) C_sup (ppm) Profundidad (m) Aspecto de esmaltado ¿Según la invención? Initial Cl test number (ppm1) Decarburization time (s) Temp. of annealing (° C) pH2O / pH2 (-) C_sup (ppm) Depth (m) Aspect of enamelling According to the invention?
- 1 one
- 1 one
- 362 45 807 0,12 126 90 bueno s 362 45 807 0.12 126 90 good s
- 2 2
- 3 330 70 770 0,05 123 92 bueno s 3 330 70 770 0.05 123 92 good s
- 3 3
- 3 3
- 330 70 770 0,12 108 100 bueno s 330 70 770 0.12 108 100 good s
- 4 4
- 3 330 70 770 0,24 47 94* bueno s 3 330 70 770 0.24 47 94 * good s
- 5 5
- 1 367 90 782 0,16 132 123 bueno s 1 367 90 782 0.16 132 123 good s
- 6 6
- 1 367 90 785 0,16 133 130 bueno s 1 367 90 785 0.16 133 130 good s
- 7 7
- 2 330 90 810 0,13 87 130* bueno s 2 330 90 810 0.13 87 130 * good s
- 8 8
- 2 346 90 817 0,09 89 116* bueno s 2 346 90 817 0.09 89 116 * good s
- 9 9
- 2 386 105 801 0,12 106 130 bueno s 2 386 105 801 0.12 106 130 good s
- 10 10
- 2 348 105 809 0,11 88 145* bueno s 2 348 105 809 0.11 88 145 * good s
- 11 eleven
- 2 316 105 817 0,12 78 180 bueno s 2 316 105 817 0.12 78 180 good s
- 12 12
- 2 346 105 824 0,09 81 142* bueno s 2 346 105 824 0.09 81 142 * good s
- 13 13
- 2 360 126 799 0,09 106 138* bueno s 2 360 126 799 0.09 106 138 * good s
- 14 14
- 2 348 126 814 0,09 78 124* bueno s 2 348 126 814 0.09 78 124 * good s
- 15 fifteen
- 2 375 126 824 0,09 76 140* bueno s 2 375 126 824 0.09 76 140 * good s
- 16 16
- 3 330 155 840 0,05 51 94* bueno s 3 330 155 840 0.05 51 94 * good s
- 17 17
- 3 330 155 840 0,12 61 94* bueno s 3 330 155 840 0.12 61 94 * good s
- 18 18
- 3 330 155 840 0,24 35 94* bueno s 3 330 155 840 0.24 35 94 * good s
- 19 19
- 2 391 209 815 0,08 68 121* bueno s 2 391 209 815 0.08 68 121 * good s
- 20 twenty
- 2 437 209 817 0,08 70 145* bueno s 2 437 209 817 0.08 70 145 * good s
- 21 twenty-one
- 2 340 209 821 0,07 71 222 bueno s 2 340 209 821 0.07 71 222 good s
- 22 22
- 1 500 45 795 0,08 211 40 malo n 1 500 45 795 0.08 211 40 bad n
- 23 2. 3
- 1 491 45 796 0,09 164 75 malo n 1 491 45 796 0.09 164 75 bad n
- 24 24
- 1 490 45 800 0,09 177 49 malo n 1 490 45 800 0.09 177 49 bad n
- 25 25
- 1 360 45 793 0,09 150 70 malo n 1 360 45 793 0.09 150 70 bad n
- 26 26
- 1 360 45 794 0,09 167 75 malo n 1 360 45 794 0.09 167 75 bad n
- 27 27
- 1 360 45 795 0,09 176 68 malo n 1 360 45 795 0.09 176 68 bad n
- 28 28
- 3 330 70 770 0,01 198 57 malo n 3 330 70 770 0.01 198 57 bad n
- 29 29
- 2 363 105 743 0,17 187 135 malo n 2 363 105 743 0.17 187 135 bad n
- 30 30
- 2 370 105 752 0,16 165 120 malo n 2 370 105 752 0.16 165 120 bad n
- 31 31
- 3 330 155 840 0,01 192 89 malo n 3 330 155 840 0.01 192 89 bad n
- 1: 1% en peso = 104 ppm 1: 1% by weight = 104 ppm
[0049] Los valores de profundidad dados en la tabla 1 son valores de la profundidad a la que el nivel de C alcanza (Csuperficie+Cmasa) /2. Las mediciones de profundidad indicadas con “*” muestran la profundidad máxima que podía medirse con el equipo aplicado. El valor real es, por lo tanto, mayor que este valor. [0049] The depth values given in Table 1 are values of the depth at which the level of C reaches (Csurface + Cmasa) / 2. The depth measurements indicated with “*” show the maximum depth that could be measured with the applied equipment. The actual value is, therefore, greater than this value.
5 5
Tabla 3: composición de muestras (nivel de C en la tabla 1, los elementos restantes están por debajo del nivel de impureza, el resto es Fe) Table 3: sample composition (level of C in table 1, the remaining elements are below the impurity level, the rest is Fe)
- N° de muestra Sample No.
- Al (% en peso) Mn (% en peso) Cu (% en peso) S (% en peso) Al (% by weight) Mn (% by weight) Cu (% by weight) S (% by weight)
- 1 one
- 0,024 0,18 0,022 0,0049 0.024 0.18 0.022 0.0049
- 5 5
- 0,03 0,18 0,028 0,0046 0.03 0.18 0.028 0.0046
- 6 6
- 0,028 0,19 0,041 0,0052 0.028 0.19 0.041 0.0052
- 9 9
- 0,035 0,18 0,029 0,0088 0.035 0.18 0.029 0.0088
- 11 eleven
- 0,034 0,17 0,028 0,0077 0.034 0.17 0.028 0.0077
Tabla 4: propiedades mecánicas Table 4: mechanical properties
- N° de muestra Sample No.
- Nivel de C inicial (ppm) Temp de recocido (°C) Tiempo de recocido (s) pH2O/pH2 (-) Rp0,2 (MPa) Rm (MPa) r_m Grosor (mm) Initial C level (ppm) Annealing temp (° C) Annealing time (s) pH2O / pH2 (-) Rp0.2 (MPa) Rm (MPa) r_m Thickness (mm)
- 23 2. 3
- 490 796 209 0,09 189 318 1,8 0.6 490 796 209 0.09 189 318 1.8 0.6
- 1 one
- 362 807 126 0,12 182 318 1,9 0,6 362 807 126 0.12 182 318 1.9 0.6
- 5 5
- 367 782 105 0,16 189 319 1,8 0,6 367 782 105 0.16 189 319 1.8 0.6
- 19 19
- 391 821 105 0.08 185 320 1,8 1 391 821 105 0.08 185 320 1.8 1
- 15 fifteen
- 375 824 45 0,09 187 331 2,0 1 375 824 45 0.09 187 331 2.0 1
- 11 eleven
- 316 817 45 0,12 188 329 1,8 1 316 817 45 0.12 188 329 1.8 1
- 9 9
- 386 801 90 0,12 183 319 1,9 1 386 801 90 0.12 183 319 1.9 1
10 10
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