ES2892278T3 - Placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, miembro conformado en caliente, y procedimiento de fabricación del mismo - Google Patents

Placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, miembro conformado en caliente, y procedimiento de fabricación del mismo Download PDF

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Abstract

Una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, con excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, que comprende: C: 0,1 a 0,4%, Si: 0,5 a 2,0%, Mn: 0,01 a 4,0%, Al: 0,001 a 0,4%, P: 0,001 a 0,05%, S: 0,0001 a 0,02%, Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%, N: 0,001 a 0,02%, y un resto de Fe e impurezas inevitables en % en peso, en la que la placa de acero laminado en frío incluye además, opcionalmente, uno o más elementos seleccionados entre a) a e) a continuación, en % en peso: a) uno o más elementos seleccionados entre Ti, Nb, Zr y V, con una suma del 0,001 al 0,4% b) B: 0,0001 a 0,01% c) uno o más elementos seleccionados entre Mo y W, con una suma de 0,001 a 1,0% d) una suma de contenidos de Cu y Ni: de 0,005 a 2,0% e) uno o más elementos seleccionados entre Sb y Sn, con una suma de 0,001 a 1,0%, en la que la placa de acero laminado en frío satisface la ecuación (1) siguiente: **(Ver fórmula)** donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso; y en la que una capa de óxido amorfo a base de Si con un espesor de 1nm a 100nm se forma de forma continua o discontinua en una superficie de la placa de acero laminado en frío, en la que se forma una capa de óxido de Fe, Mn y Cr de un espesor igual o inferior a 2,5 μm sobre la capa de óxido amorfo a base de Si.

Description

DESCRIPCIÓN
Placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, miembro conformado en caliente, y procedimiento de fabricación del mismo [Campo técnico]
La presente divulgación se refiere a una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, un miembro conformado en caliente, y un procedimiento de fabricación del mismo.
[Técnica antecedente]
Los miembros fabricados mediante un proceso de conformación en caliente se han aplicado cada vez más como miembros estructurales de vehículos para mejorar la eficiencia del combustible mediante la reducción del peso de un vehículo y para mejorar la resistencia a los choques mediante el logro de una resistencia ultra alta, y en consecuencia se ha llevado a cabo una gran cantidad de investigación.
Una técnica representativa es la invención divulgada en la referencia 1.
La referencia 1 divulga que, calentando una placa de acero revestida de Al-Si a 850°C o más y formando una estructura de un miembro con martensita mediante un proceso de conformación en caliente y un enfriamiento rápido utilizando una prensa, se puede asegurar una resistencia ultra alta con una resistencia a la tracción superior a 1600MPa. Además, debido a una capa de aleación y una capa de difusión formada por la difusión del Fe desde un material base a una capa de revestimiento durante el tratamiento térmico, se puede asegurar la resistencia a la corrosión y la capacidad de soldadura por puntos sin un proceso de granallado.
La referencia 2 se refiere a una chapa de acero de alta resistencia que tiene una resistencia a la tracción antes del conformado en caliente de 800 MPa o menos. El miembro tiene una fase única de martensita (100% de martensita) o al menos el 95% de la estructura de martensita, y el miembro puede ser revestido para asegurar una tasa de cambio de rendimiento (AYS) de 100 MPa o más. La chapa de acero tiene un límite elástico aumentado a 100 MPa o más después del recubrimiento.
La referencia 3 se refiere a una chapa de acero que tiene un contenido de C de 015% o menos, en la que una proporción de área de ferrita es del 10% o menos, una proporción de área de ferrita bainítica es del 2% o más y del 30% o menos, una proporción de área de martensita es del 60% o más y del 98% o menos, una proporción de área de austenita retenida es inferior al 2%, un diámetro de grano medio de martensita adyacente a la bainita es de 15 |jm o menos, una proporción de martensita masiva adyacente sólo a la bainita con respecto a toda la estructura metalográfica es del 10% o menos, y un valor (AHv) calculado restando la dureza Vickers en una posición situada a 20 jm de la superficie de la chapa de acero de la dureza Vickers en una posición situada a 100 jm de la superficie de la chapa de acero es de 30 o más.
Sin embargo, dado que es necesario formar una capa de Al-Si, puede ser necesario un proceso de chapado adicional, que puede degradar la eficiencia económica y la productividad.
En el caso de un material no chapado, puede ser imposible asegurar la capacidad de soldadura por puntos debido a una capa de óxido creada durante el tratamiento térmico. En consecuencia, puede ser necesario un proceso de granallado para eliminar la capa de óxido, y puede ser difícil asegurar la resistencia a la corrosión.
Por lo tanto, se ha requerido el desarrollo de una placa de acero laminado en frío para la formación en caliente, que puede asegurar una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos sin realizar un proceso de chapado y un proceso de granallado, un miembro conformado en caliente, y un procedimiento para la fabricación del mismo.
(Estado de la técnica)
(Referencia 1) Patente registrada en EE.UU. n° 6296805
(Referencia 2) WO2009/145563 A2
(Referencia 3) EP 3054025 A1
[Divulgación]
[Problema técnico]
Un aspecto de la presente divulgación es proporcionar una placa de acero laminado en frío para la conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos sin un proceso de chapado y un proceso de granallado, un miembro conformado en caliente, y un procedimiento para la fabricación del mismo, que puede aplicarse preferentemente a los miembros estructurales, refuerzos, y similares, de los vehículos en los que se requiere resistencia a los choques.
Mientras tanto, los propósitos de la presente divulgación no se limitan a las características descritas anteriormente. Los propósitos de la presente divulgación pueden entenderse sobre la base de las descripciones en la especificación, y puede no ser difícil para una persona que tenga experiencia en el arte en el campo en el que se incluye la presente divulgación entender los propósitos adicionales de la presente divulgación.
[Solución técnica]
La solución al problema técnico anterior se describe en las reivindicaciones.
En particular, un aspecto de la presente divulgación se refiere a una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que es excelente en cuanto a la resistencia a la corrosión y a la capacidad de soldadura por puntos, y que contiene, en % en peso, C: 0,1-0,4%, Si: 0,5-2,0%, Mn: 0,01-4,0%, Al: 0,001-0,4%, P: 0,001-0,05%, S: 0,0001-0,02%, Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%, N: 0,001-0,02%, y un resto de impurezas de Fe e inevitables, que satisfacen la fórmula (1) siguiente, e incluye una capa de oxidación amorfa de Si formada de forma continua o discontinua hasta un espesor de 1nm-100nm en la superficie de la misma, en la que se forma una capa de óxido de Fe, Mn y Cr hasta un espesor de 2,5 pm o menos en la capa de óxido amorfa de Si. Fórmula (1): 1,4 < 0,4*Cr Si < 3,2 (donde los símbolos de los elementos denotan las mediciones de los respectivos contenidos de elementos en % en peso). Otro aspecto de la presente divulgación se refiere a un procedimiento de fabricación de una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, el procedimiento incluye, calentar un planchón a 1000~1300°C, comprendiendo el planchón C: 0,1 a 0,4%, Si: 0,5 a 2,0%, Mn: 0,01 a 4,0%, Al: 0,001 a 0,4%, P: 0,001 a 0,05%, S: 0,0001 a 0,02%, Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%, N: 0,001 a 0,02%, y un resto de impurezas de Fe e inevitables en % en peso y que satisfacen la ecuación (1) siguiente: ecuación (1): 1,4 < 0,4*Cr Si < 3,2, donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso; obtención de una placa de acero laminado en caliente laminando en caliente el planchón calentado a una temperatura de laminación de acabado de Ar3 a 1000°C; enrollado de la placa de acero laminado en caliente dentro de un intervalo de temperatura superior a Ms a 750°C o inferior; obtención de una placa de acero laminado en frío laminando en frío a una relación de reducción del 30 al 80% la placa de acero laminado en caliente enrollada; y recocido en continuo de la placa de acero laminado en frío para satisfacer la ecuación (2) y la ecuación (3) siguientes: ecuación (2) : 1 < exp[0,07*DP(I) (0,6*Cr 3*Si)] < 100, y la ecuación (3) : 50*exp[0,05*DP(I) -(1,2*Cr 6*Si)] < 2,5, donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y DP(I) es una temperatura de punto de rocío (°C) cuando se realiza un recocido continuo.
Otro aspecto de la presente divulgación se refiere a un miembro conformado en caliente fabricado con una placa de acero laminado en frío, y a un procedimiento de fabricación del mismo.
Las soluciones descritas anteriormente no enumeran necesariamente todas las características de la presente divulgación. Diversas características de la presente divulgación, así como las ventajas y efectos de la misma, se entenderán con referencia a las realizaciones ejemplares que se describen a continuación.
[Efectos ventajosos]
De acuerdo con la presente divulgación, se puede proporcionar una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos sin un proceso de granallado para eliminar el óxido formado en una superficie cuando se realiza un proceso de chapado y se fabrica un miembro conformado en caliente, un miembro conformado en caliente y un procedimiento de fabricación del mismo. Además, se puede garantizar una resistencia a la tracción de 1000 MPa o superior.
[Descripción de los dibujos]
La FIG. 1 es un gráfico que ilustra los cambios en el grado de la superficie de acuerdo con un valor de la ecuación (1);
La FIG. 2(a) es un gráfico que ilustra los cambios de espesor de una capa de óxido amorfo a base de Si de una placa de acero laminado en frío de acuerdo con un valor de la ecuación (2), y la FIG. 2(b) es un gráfico que ilustra los cambios de espesor de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr de una placa de acero laminado en frío de acuerdo con un valor de la ecuación (3) ;
La FIG. 3(a) es un gráfico que ilustra los cambios de espesor de una capa de óxido amorfo a base de Si de un miembro conformado en caliente de acuerdo con un valor de la ecuación (4), y la FIG. 3(b) es un gráfico que ilustra los cambios de espesor de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr de una pieza conformada en caliente de acuerdo con un valor de la ecuación (5);
La FIG. 4 es una imagen de una estructura de capa superficial de la realización A2 de una placa de acero laminado en frío;
La FIG. 5 son imágenes de las distribuciones de los componentes de la capa superficial de la realización A2 de una placa de acero laminado en frío;
La FIG. 6 es una imagen de una estructura de capa superficial de la realización A2 de un miembro conformado en caliente; y
La FIG. 7 son imágenes de las distribuciones de los componentes de la capa superficial de la realización A2 de un miembro conformado en caliente.
[Mejor modo de invención]
En lo sucesivo, las realizaciones de la presente divulgación se describirán con referencia a los dibujos acompañados. La presente divulgación, sin embargo, puede ser modificada a varias otras realizaciones, y el ámbito de la presente divulgación puede no estar limitado a las realizaciones ejemplares descritas a continuación. Estas realizaciones se proporcionan para ayudar a los expertos en la materia a comprender la presente divulgación.
En el caso de una placa de acero laminado en frío no revestida para la conformación en caliente, la capacidad de soldadura por puntos puede no estar asegurada debido a una capa de óxido formada durante el tratamiento térmico, y puede ser necesario un proceso de granallado para eliminar la capa de óxido. Además, puede ser difícil asegurar la resistencia a la corrosión. El propósito de la presente divulgación es abordar las cuestiones anteriores.
Según la presente divulgación, controlando con precisión una composición de aleación y las condiciones de fabricación, en particular controlando la correlación entre un contenido de Cr, un contenido de Si y una temperatura de punto de rocío, puede formarse una capa de óxido amorfo a base de Si con un espesor deseado de manera que, sin un proceso de chapado y un proceso de granallado, puede asegurarse una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos.
En las descripciones que siguen, se describirá una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, de acuerdo con una realización ejemplar.
Una placa de acero laminado en frío para la conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos incluye C: 0,1 a 0,4%, Si: 0,5 a 2,0%, Mn: 0,01 a 4,0%, Al: 0,001 a 0,4%, P: 0,001 a 0,05%, S: 0,0001 a 0,02%, Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%, N: 0,001 a 0,02%, y un resto de impurezas de Fe e inevitables en % en peso, y satisface la ecuación (1) a continuación. Una capa de óxido amorfo a base de Si con un espesor de 1nm a 100nm se forma de forma continua o discontinua en una superficie de la placa de acero laminado en frío.
Figure imgf000004_0001
(donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso)
En la descripción que sigue, se describirá con más detalle una composición de aleación de una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, de acuerdo con una realización ejemplar. La unidad de un contenido de cada elemento es el % en peso.
C: 0,1 a 0,4%
Se añade un contenido adecuado de C como elemento esencial para mejorar la resistencia de un miembro sometido a tratamiento térmico.
Cuando el contenido de C es inferior al 0,1%, puede ser difícil asegurar una resistencia suficiente. Así, un contenido de C es de 0,1% o más. Cuando el contenido de C supera el 0,4%, la resistencia de un material laminado en caliente puede ser excesivamente alta cuando el material laminado en caliente es laminado en frío, de manera que las propiedades de laminación en frío pueden deteriorarse significativamente, y la capacidad de soldadura por puntos también puede degradarse significativamente. Así, un contenido de C es de 0,4% o menos. Un límite superior preferible puede ser el 0,35%, y un límite superior aún más preferible puede ser el 0,3%.
Si: 0,5 a 2,0%
El Si es importante en el sentido de que el Si se concentra en una superficie de la placa de acero laminado en frío y forma una capa de óxido amorfo basada en Si cuando la placa de acero laminado en frío se recuece en una línea de recocido continua. El Si también puede impedir la formación de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr en un proceso de formación en caliente, de manera que el Si puede asegurar la capacidad de soldadura por puntos de un miembro. Cuando el contenido de Si es inferior al 0,5%, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente. Así, un límite inferior de un contenido de Si es el 0,5%. Un límite inferior preferible puede ser el 0,8%. Cuando el contenido de Si supera el 2,0%, el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si puede aumentar excesivamente, de modo que la capacidad de soldadura por puntos puede degradarse.
Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%
El Cr puede mejorar la capacidad de endurecimiento de una placa de acero, y puede ayudar a que se forme de forma estable una capa de óxido amorfo a base de Si en una capa superficial al reaccionar adecuadamente con el Si.
Cuando el contenido de Cr es inferior al 0,5%, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente. Cuando el contenido de Cr es del 3,0% o superior, el efecto puede ser de saturación y los costes de fabricación pueden aumentar.
El Cr y el Si necesitan satisfacer los contenidos de los elementos respectivos descritos anteriormente, y también necesitan satisfacer la ecuación (1): 1,4 < 0,4*Cr Si < 3,2. Como se ilustra en la FIG. 1, cuando un valor de la ecuación (1) es inferior a 1,4, puede ser difícil asegurar un grado de superficie uniforme en una superficie después de un proceso de conformación en caliente, y cuando un valor de la ecuación (1) supera 3,2, el efecto puede ser saturado, y los costes de fabricación pueden aumentar, y la capacidad de soldadura por puntos puede degradarse. Un límite superior preferible de un valor de la ecuación (1) puede ser 3,0, y un límite superior más preferible puede ser 2,5.
Mn: 0,01 a 4,0%
El Mn se añade para asegurar un efecto de fortalecimiento de la solución sólida y para reducir una velocidad de enfriamiento crítica para asegurar la martensita en relación con un miembro conformado en caliente.
Cuando el contenido de Mn es inferior al 0,01%, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente. Cuando el contenido de Mn supera el 4,0%, la resistencia de una chapa de acero antes de un proceso de conformación en caliente puede aumentar excesivamente, de manera que puede ser difícil realizar un proceso de blanqueo. Además, debido a la adición excesiva de ferroaleaciones, los costes de las materias primas pueden aumentar y la capacidad de soldadura por puntos puede degradarse. Un límite superior preferible puede ser el 3,0%, y un límite superior más preferible puede ser el 2,0%.
Al: 0,001 a 0,4%
El Al puede realizar la desoxidación en la fabricación de acero junto con el Si, y puede aumentar la limpieza del acero en consecuencia.
Cuando un contenido de Al es inferior al 0,001%, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente, y cuando un contenido de Al supera el 0,4%, una temperatura de Ac3 puede aumentar excesivamente de manera que puede ser necesario aumentar la temperatura de calentamiento. Un límite superior preferible puede ser el 0,2%, y un límite superior más preferible puede ser el 0,1%.
P: 0,001 a 0,05%
P pueden ser impurezas. Para controlar que el contenido de P sea inferior al 0,001%, pueden ser necesarios costes de fabricación relativamente elevados. Cuando el contenido de P supera el 0,05%, la capacidad de soldadura de una pieza conformada en caliente puede degradarse significativamente. Un límite superior preferible puede ser el 0,03%. S: 0,0001 a 0,02%
S pueden ser impurezas. Para controlar que el contenido de S sea inferior al 0,0001%, pueden ser necesarios costes de fabricación relativamente altos. Cuando el contenido de S supera el 0,02%, la ductilidad de un miembro, la tenacidad al impacto y la capacidad de soldadura pueden degradarse. Un límite superior preferible puede ser el 0,01%.
N: 0,001 a 0,02%
N pueden ser impurezas. Para controlar que el contenido de N sea inferior al 0,001%, pueden ser necesarios costes de fabricación relativamente elevados. Cuando el contenido de N supera el 0,02%, un planchón puede volverse vulnerable a las grietas cuando el planchón se funde en continuo, y la resistencia al impacto puede deteriorarse. Un límite superior preferible puede ser el 0,01%.
Un elemento restante de la realización ejemplar es el hierro (Fe). En un proceso de fabricación general, al mezclarse inevitablemente impurezas procedentes de las materias primas o del entorno, no se pueden excluir las impurezas. Un experto en la materia, familiarizado con un proceso de fabricación general, puede ser consciente de las impurezas y, por tanto, éstas no se describirán con mayor detalle.
Además de los elementos descritos anteriormente, pueden incluirse uno o más elementos seleccionados entre a) y b).
a) Uno o más elementos seleccionados entre Ti, Nb, Zr y V, con una suma del 0,001 al 0,4%
El Ti, el Nb, el Zr y el V pueden formar precipitaciones finas, que pueden ser eficaces para mejorar la resistencia de un miembro sometido a tratamiento térmico, y también pueden ser eficaces para estabilizar la austenita residual y para mejorar la tenacidad al impacto debido al refinamiento del grano. Cuando un contenido (una suma de contenidos de Ti, Nb, Zr y V cuando se añaden dos o más elementos) de Ti, Nb, Zr y V es del 0,001% o inferior, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente. Cuando el contenido de Ti, Nb, Zr y V supera el 0,4%, el efecto puede ser de saturación, y debido a la adición excesiva de ferroaleaciones, los costes de las materias primas también pueden aumentar.
b) B: 0,0001 a 0,01%
Incluso con un pequeño contenido de B, éste puede mejorar la capacidad de temple. Además, B puede segregarse en los límites de grano de la austenita anterior de manera que B puede evitar la fragilidad del miembro conformado en caliente por la segregación de los límites de grano de P y/o S.
Cuando un contenido B es inferior al 0,0001%, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente. Cuando el contenido de B supera el 0,01%, el efecto puede ser de saturación y puede producirse fragilidad en caliente cuando se realiza un proceso de laminación en caliente. Un límite superior preferible puede ser el 0,005%.
Además, pueden incluirse uno o más elementos seleccionados entre c) y e).
c) Uno o más elementos seleccionados entre Mo y W, con una suma de: 0,001 a 1,0%
El Mo y el W pueden añadirse para mejorar la capacidad de temple y para mejorar la resistencia mediante un efecto de refuerzo de la precipitación y para obtener un refinamiento del grano. Cuando un contenido (una suma de contenidos de Mo y W cuando se añaden ambos) de Mo y W es inferior al 0,001%, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente. Cuando el contenido de Mo y W supera el 1,0%, el efecto puede ser de saturación y los costes pueden aumentar.
d) una suma de contenidos de Cu y Ni: 0,005 a 2,0%
Se puede añadir Cu como elemento que mejora la resistencia al formar precipitaciones finas. Cuando se añade Cu solo, puede causar fragilidad en caliente, por lo que se puede añadir Ni si es necesario.
Cuando la suma de los contenidos de Cu y Ni es inferior al 0,005%, el efecto descrito anteriormente puede no ser suficiente. Cuando la suma de los contenidos supera el 2,0%, los costes pueden aumentar excesivamente.
e) Uno o más elementos seleccionados entre Sb y Sn, con una suma de: 0,001 a 1,0%
El Sb y el Sn pueden ser eficaces para evitar la formación de óxido que puede formarse en los límites de grano de una capa superficial de un material de acero laminado en caliente al que se añade Si, de manera que el Sb y el Sn pueden evitar los defectos de abolladura causados por la separación de los límites de grano en una capa superficial cuando se recuece un material laminado en frío. Para obtener este efecto, el contenido de Sb y Sn puede ser del 0,001% o superior.
Cuando un contenido (una suma de contenidos de Sb y Sn cuando se añaden ambos) de Sb y Sn supera el 1,0%, los costes pueden aumentar excesivamente. Además, el Sb y el Sn pueden solidificarse en los límites del grano de un planchón, lo que puede provocar grietas en los bordes de la bobina cuando se realiza un proceso de laminación en caliente.
La placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, satisface la composición de aleación descrita anteriormente, y se forma una capa de óxido amorfo a base de Si con un espesor de 1 a 100 nm de forma continua o discontinua en una superficie de la placa de acero.
La capa de óxido amorfo a base de Si es un óxido creado cuando el Si se combina con el oxígeno, y se refiere a una capa formada de óxido que tiene una estructura amorfa, que se crea cuando el Si añadido al acero se concentra en una capa superficial y se combina con el oxígeno en un horno durante un proceso de recocido. La capa de óxido amorfo a base de Si puede ser fuerte contra la corrosión, y puede ser eficaz para mejorar la resistencia a la corrosión y evitar la formación de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr.
Cuando el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si es inferior a 1nm, puede ser difícil formar una capa de óxido amorfo a base de Si suficiente después de un proceso de conformación en caliente. En consecuencia, el efecto de la mejora de la resistencia a la corrosión puede ser insignificante, y la formación de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr puede ser facilitada de tal manera que puede ser difícil asegurar una resistencia a la corrosión suficiente y una buena capacidad de soldadura por puntos.
Cuando el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si supera los 100 nm, se puede asegurar una resistencia a la corrosión suficiente tras un proceso de conformación en caliente, pero puede ser difícil asegurar la capacidad de soldadura por puntos. Así, un límite superior de un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si es de 100nm, un límite superior preferible puede ser de 70nm, y un límite superior más preferible puede ser de 50nm.
En este caso, la capa de óxido de Fe, Mn y Cr puede formarse con un espesor de 2,5 pm o menos sobre la capa de óxido amorfo basada en Si.
Cuando el espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr es superior a 2,5 pm, puede ser necesario un proceso de granallado para eliminar la capa de óxido de Fe, Mn y Cr para asegurar la capacidad de soldadura por puntos, y puede ser difícil asegurar la resistencia a la corrosión.
Una microestructura de la placa de acero laminado en frío en la realización ejemplar puede incluir ferrita y cementita. En particular, puede no ser necesario limitar una fracción de área de la microestructura. Por ejemplo, una fracción de área de ferrita y cementita puede ser del 50% de área o más.
Cuando se hace una pieza en bruto para fabricar un miembro conformado en caliente, si la resistencia de la placa de acero laminado en frío es demasiado alta, puede producirse fácilmente la abrasión del molde. Sin embargo, sin tener en cuenta la abrasión del molde, se puede incluir bainita, martensita y similares.
En la descripción que sigue, se describirá en detalle un procedimiento de fabricación de una placa de acero laminado en frío para su conformación en caliente de acuerdo con una realización ejemplar.
Un procedimiento de fabricación de una placa de acero laminado en frío para su conformación en caliente incluye calentar un planchón que satisface la composición de aleación descrita anteriormente hasta 1000 a 1300°C; obtener una placa de acero laminado en caliente laminando en caliente el planchón calentado a una temperatura de laminación de acabado de Ar3 a 1000°C; enrollar la placa de acero laminado en caliente a una temperatura superior a Ms a 750°C o inferior; obtener una placa de acero laminado en frío laminando en frío la placa de acero laminado en caliente enrollada; y recocido continuo de la placa de acero laminado en frío para satisfacer la ecuación (2) y la ecuación (3) siguientes:
Ecuación ( 1 ) : 1, 4 á 0 , 4 * C r S i ^ 3 , 2
Ecuación ( 2 ) : 1 ¿ exp [ 0 , 07*DP ( I ) ( 0 , 6 * C r 3 * S i ) ]
< 100
Ecuación ( 3 ) : 50* exp [ 0 , 05*DP ( I ) - ( l , 2 * C r 6 * S i ) ] ¿
2 , 5
(en la ecuación (1) a la ecuación (3), cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y en la ecuación (2) y la ecuación (3), DP(I) es una temperatura de punto de rocío cuando se realiza el recocido continuo).
Calentamiento del planchón
Un bloque que satisface la composición de aleación descrita anteriormente se calienta hasta 1000 a 1300°C.
[0061 ] Cuando la temperatura de calentamiento es inferior a 1000°C, puede ser difícil homogeneizar una estructura del planchón. Cuando la temperatura de calentamiento supera los 1300°C, puede formarse un exceso de óxido y aumentar los costes de fabricación.
Laminado en caliente
Una placa de acero laminado en caliente se obtiene laminando en caliente el planchón calentado a una temperatura de laminación de acabado de Ar3 a 1000°C.
Cuando la temperatura de laminación de acabado es inferior a una temperatura Ar3, la laminación puede realizarse en regiones de dos fases, de manera que pueden crearse estructuras de grano dúplex en una capa superficial, y puede ser difícil controlar una forma de la placa de acero laminado en caliente. Cuando la temperatura de laminación de acabado supera los 1.000 °C, los granos de la chapa de acero laminado en caliente pueden engrosarse fácilmente.
Enrollado
La placa de acero laminado en caliente se enrolla a una temperatura superior a Ms a 750°C o menos.
Cuando la temperatura de bobinado es Ms (temperatura de inicio de la transformación en martensita) o inferior, la resistencia de la placa de acero laminado en caliente puede ser excesivamente alta, de modo que las propiedades de laminación en frío pueden degradarse. Cuando la temperatura de bobinado supera los 750°C, puede aumentar el espesor de una capa de óxido, y puede producirse una oxidación de los límites de grano en una capa superficial, de manera que las propiedades de decapado pueden degradarse, y puede producirse una separación de los límites de grano en una capa superficial durante un proceso de recocido en un horno de recocido continuo.
Laminado en frío
Una placa de acero laminado en frío se obtiene laminando en frío la placa de acero laminado en caliente enrollada. Este proceso puede llevarse a cabo para controlar con mayor precisión el espesor de la placa de acero, y puede realizarse un proceso de decapado antes del laminado en frío.
Para asegurar un determinado espesor objetivo, un ratio de reducción es del 30 al 80%.
Recocido en continuo
La placa de acero laminado en frío se recuece en continuo para satisfacer la ecuación (2) y la ecuación (3) siguientes. En la ecuación (2) y en la ecuación (3), cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y DP(I) es una temperatura de punto de rocío cuando se realiza el recocido continuo.
Ecuación ( 2 ) : 1 ¿ exp [ 0 , 07*DP ( I ) (0 ,6 * C r 3* S i ) ]
< 100
La ecuación (2) sirve para controlar un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si de la placa de acero laminado en frío en consideración a la correlación entre un contenido de Si, un contenido de Cr y un punto de rocío (DP(I)) de cuando se realiza el recocido continuo. Como se indica en la FIG. 2(a), gráficos que ilustran los cambios en el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si de la placa de acero laminado en frío de acuerdo con un valor de la ecuación (2), un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si puede ser controlado de acuerdo con un valor de la ecuación (2).
Cuando el valor de la ecuación (2) es inferior a 1, es posible que no se garantice un espesor suficiente de la capa de óxido amorfo a base de Si en una superficie, de modo que puede ser difícil evitar la formación de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr, y sin un proceso de chapado adicional o un proceso de granallado, es posible que no se garantice una excelente capacidad de soldadura por puntos y resistencia a la corrosión.
Cuando un valor de la ecuación (2) excede de 100, un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si puede aumentar excesivamente, de manera que puede ser difícil asegurar la suficiente capacidad de soldadura por puntos Ecuación ( 3 ) : 50 *exp [ 0 , 05*DP ( I ) - ( l , 2 * C r 6 S i ) ] á
2 , 5
La ecuación (3) sirve para controlar un espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr de la placa de acero laminado en frío en consideración a la correlación entre un contenido de Si, un contenido de Cr y un punto de rocío (DP(I)) de cuando se realiza el recocido continuo. Como se indica en la FIG. 2(b), gráficos que ilustran los cambios en el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si de la placa de acero laminado en frío de acuerdo con un valor de la ecuación (3), un espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr puede ser controlado de acuerdo con un valor de la ecuación (3).
Cuando un valor de la ecuación (3) excede de 2,5, un espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr puede aumentar de manera que un exterior de una superficie de la placa de acero puede deteriorarse, y la capacidad de soldadura por puntos también puede deteriorarse después de un proceso de conformación en caliente.
El recocido continuo se realiza dentro de un intervalo de temperatura de 700 a 900°C. Cuando la temperatura de recocido es inferior a 700°C, puede ser difícil restaurar y recristalizar una estructura laminado creada por el laminado en frío. Cuando la temperatura de recocido supera los 900°C, la instalación de recocido puede deteriorarse, y puede formarse un exceso de óxido en una capa superficial de la placa de acero, lo que puede degradar significativamente la capacidad de soldadura por puntos después del conformado en caliente.
El tiempo de recocido es de 1 a 1000 segundos. En la realización ejemplar, como el proceso de recocido se lleva a cabo de forma continua, puede ser difícil controlar con precisión el tiempo de recocido, y por lo tanto, se controla un punto de rocío. Cuando el tiempo de recocido es inferior a 1 segundo, puede ser difícil obtener un efecto de recocido, y cuando el tiempo de recocido supera los 1000 segundos, la productividad puede degradarse.
En la descripción siguiente, se describirá en detalle un procedimiento de fabricación de un miembro conformado en caliente que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos.
Un procedimiento de fabricación de un miembro conformado en caliente que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos en la realización ejemplar incluye la realización de un tratamiento térmico en el que una placa de acero laminado en frío fabricada por el procedimiento de fabricación de la placa de acero laminado en frío descrito en la realización ejemplar mencionada anteriormente se calienta a un intervalo de temperatura de Ac3 a Ac3+150°C a una velocidad de aumento de la temperatura de 1 a 1000°C/s mientras se satisface la ecuación (4) y la ecuación(5) a continuación, y la placa de acero laminado en frío calentada se mantiene durante 1 a 1000 segundos; y la conformación en caliente de la placa de acero laminado en frío calentada y el enfriamiento de la placa de acero a una velocidad de enfriamiento de 10 a 1000°C/s.
Tratamiento térmico
En el tratamiento térmico, la placa de acero laminado en frío fabricada por el procedimiento de fabricación de la placa de acero laminado en frío en la realización ejemplar mencionada anteriormente se calienta a un intervalo de temperatura de Ac3 a Ac3+150°C a una velocidad de aumento de la temperatura de 1 a 1000°C/s mientras se satisface la ecuación (4) y la ecuación (5) a continuación, y la placa de acero laminado en frío calentada se mantiene durante 1 a 1000 segundos.
[0079] Cuando la velocidad de aumento de la temperatura es inferior a 1°C/s, puede ser difícil asegurar una productividad suficiente, y la oxidación puede acelerarse excesivamente en una superficie del miembro de tal manera que puede ser difícil asegurar una capacidad de soldadura por puntos suficiente. Cuando la velocidad de aumento de la temperatura supera los 1000C/s, puede ser necesaria una instalación costosa.
Cuando la temperatura de calentamiento es inferior a Ac3, o el tiempo de mantenimiento es inferior a 1 segundo, la ferrita que no se ha transformado completamente en austenita puede permanecer, y la ferrita puede formarse de nuevo mientras se transfiere una pieza en bruto a un molde desde un horno de calentamiento, de manera que puede ser difícil asegurar una determinada resistencia. Cuando la temperatura de calentamiento excede Ac3+150°C, o el tiempo de mantenimiento excede 1000 segundos, el óxido puede formarse excesivamente en una superficie del miembro de tal manera que puede ser difícil asegurar la capacidad de soldadura por puntos.
En la ecuación (4) y en la ecuación (5), cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y DP(II) es una temperatura del punto de rocío del tratamiento térmico
Ecuación (4) : 2 < ecuación
( 2 ) * e x p [ 0 , 07 * D P ( I I ) ( 0 , 6 * C r l , 5 * S i ) ] < 2000
La ecuación (4) sirve para controlar un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si del miembro conformado en caliente en consideración a la correlación entre un contenido de Si, un contenido de Cr, un punto de rocío (DP(I)) de cuando se realiza el recocido continuo, y un punto de rocío (DP(II)) de cuando se realiza el tratamiento térmico. Como se indica en la FIG. 3(a), gráficos que ilustran los cambios en el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si del miembro conformado en caliente de acuerdo con un valor de la ecuación (4), un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si del miembro conformado en caliente se controla de acuerdo con un valor de la ecuación (4).
Cuando un valor de la ecuación (4) es inferior a 2, puede ser difícil asegurar un espesor suficiente de la capa de óxido amorfo a base de Si en una superficie, de manera que no se puede asegurar una resistencia suficiente a la corrosión. Así, un límite inferior de un valor de la ecuación (4) es 2, un valor preferible puede ser 3, y un valor más preferible puede ser 4.
Cuando un valor de la ecuación (4) excede de 2000, un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si se incrementa excesivamente de tal manera que es difícil tener suficiente capacidad de soldadura por puntos Ecuación (5) : ecuación (3}
50 ± e x p [ 0 , 05 D P ( I I ) - ( 0 , 4 * C r 2 * S i ) ] < 3
La ecuación (5) sirve para controlar un espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr del miembro conformado en caliente en consideración a la correlación entre un contenido de Si, un contenido de Cr y un punto de rocío (DP(I)) de cuando se realiza el recocido continuo, y un punto de rocío (DP(II)) de cuando se realiza el tratamiento térmico. Como se indica en la FIG. 3(b), gráficos que ilustran los cambios en el espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr del miembro conformado en caliente de acuerdo con un valor de la ecuación (5), un espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr del miembro conformado en caliente puede ser controlado de acuerdo con un valor de la ecuación (5). Cuando un valor de la ecuación (5) es superior a 3, un espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr puede aumentar de manera que un exterior de una superficie de la placa de acero puede deteriorarse, y la capacidad de soldadura por puntos puede degradarse.
Conformación en caliente y enfriamiento
Después de la conformación en caliente de la placa de acero laminado en frío calentada, la placa de acero se enfría a una velocidad de enfriamiento de 10 a 1000°C/s.
Cuando la velocidad de enfriamiento es inferior a 10°C/s, puede formarse una ferrita no deseada de manera que puede ser difícil asegurar una resistencia a la tracción de 1000MPa o superior, mientras que, para controlar la velocidad de enfriamiento para que supere los 1000°C/s, puede ser necesaria una instalación de enfriamiento extensa y especial.
Una temperatura de parada del enfriamiento es Mf (una temperatura de terminación de la transformación de la martensita) o menos. Cuando el enfriamiento se detiene a una temperatura superior a Mf, y el enfriamiento se realiza de nuevo para enfriar la placa de acero a la temperatura ambiente, puede ser difícil asegurar la fijación de la forma del miembro conformado en caliente.
Sin embargo, para asegurar una mejor elongación y resistencia al impacto del miembro conformado en caliente, el enfriamiento puede detenerse entre Mf (una temperatura de terminación de la transformación de la martensita) y Ms (una temperatura de iniciación de la transformación de la martensita), y la placa de acero puede calentarse de nuevo a una temperatura de Ac1 o inferior, de manera que la martensita pueda ser templada y la austenita residual pueda ser estabilizada.
En la descripción que sigue, se describirá en detalle un miembro conformado en caliente que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos.
El miembro conformado en caliente que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos satisface la composición de aleación descrita anteriormente, y una capa de óxido amorfo basada en Si que tiene un espesor de 2nm a 2000nm se forma de forma continua o discontinua en una superficie del miembro conformado en caliente.
Cuando el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si es inferior a 2nm, puede ser difícil asegurar una resistencia a la corrosión suficiente. Así, un límite inferior del espesor es de 2nm, un límite inferior preferible puede ser de 3nm, y un límite inferior más preferible puede ser de 3,5nm.
Cuando el espesor supera los 2000nm, se puede asegurar una resistencia a la corrosión suficiente, pero será difícil asegurar una capacidad de soldadura por puntos suficiente. Así, un límite superior del espesor es de 2000nm, un límite superior preferible puede ser de 1000nm, y un límite superior más preferible puede ser de 500nm.
Se puede formar una capa de óxido de Fe, Mn y Cr con un espesor de 3 pm o menos sobre la capa de óxido amorfo basada en Si.
Cuando el espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr es superior a 3 pm, el exterior de la superficie de la placa de acero puede deteriorarse, y puede ser necesario un proceso de granallado para eliminar la capa de óxido de Fe, Mn y Cr para asegurar la capacidad de soldadura por puntos, y puede ser difícil asegurar la resistencia a la corrosión. Para asegurar una alta resistencia, el miembro conformado en caliente puede incluir martensita o bainita como fase principal. La fase principal se refiere a una fase que tiene la mayor fracción de área entre las numerosas fases que forman una microestructura. La fracción de área puede no estar limitada a un valor concreto. Por ejemplo, la fracción de área puede ser del 50% o más.
El miembro conformado en caliente puede tener una resistencia a la tracción de 1000MPa o superior. Al asegurar una resistencia a la tracción de loOOMPa o superior, el miembro conformado en caliente puede aplicarse a los miembros estructurales o a los refuerzos de los vehículos en los que se requiere la resistencia a los choques.
El miembro conformado en caliente puede tener un rango de corriente de soldadura por puntos de 1,0kA o superior. Cuando el rango de corriente de soldadura por puntos es de 1,0kA, la capacidad de soldadura por puntos puede deteriorarse, y generalmente, la mayoría de las empresas clientes requieren un rango de corriente de soldadura por puntos de 1,0kA o superior.
[Modo de la invención]
En la descripción que sigue, las realizaciones de la presente divulgación se describirán con mayor detalle. Cabe señalar que las realizaciones ejemplares se proporcionan para describir la presente divulgación con mayor detalle, y para no limitar el alcance de los derechos de la presente divulgación. El alcance de los derechos de la presente divulgación puede determinarse sobre la base de las materias recitadas en las reivindicaciones y las materias razonablemente inferidas de las materias.
(Realización 1)
En la realización, un planchón con la composición de elementos indicada en la tabla 1 y con un espesor de 40 mm se fundió en vacío, se calentó a 1200°C durante 1 hora en un horno de calentamiento, se laminó en caliente a una temperatura de laminación de acabado de 900°C, y se fabricó una placa de acero laminado en caliente con un espesor final de 3 mm. La placa de acero laminado en caliente se enrolló a 600°C. A continuación, la chapa de acero laminado en caliente se decapó, y la chapa de acero laminado en caliente se laminó en frío con una proporción de reducción en frío del 50%.
Utilizando la placa de acero laminado en frío fabricada como se ha indicado anteriormente, se realizó un proceso de recocido continuo mientras se variaba una condición de punto de rocío (DP(I)) a una temperatura de recocido de 780°C como en la tabla 2. Tras el proceso de recocido continuo, se midió el espesor de una capa de óxido amorfo a base de Si y el espesor de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr formada en una superficie de la placa de acero laminado en frío, que se enumeran en la tabla 2 siguiente. También se calcularon los valores de la ecuación (1) a la ecuación (3) y se enumeran en la tabla 3.
Ecuación (1) : 1,4 < 0 , 4 * C r Si
< 3 ,2
Ecuación ( 2 ) : 1 ¿ exp [ 0 , 07*DP ( I ) ( 0 , 6 * C r 3 * S i ) ]
< 100
Ecuación ( 3 ) : 50*exp [ 0 , 05*DP ( I ) - ( l , 2 * C r 6 S i ) ] á
2 , 5
(En la ecuación (1) a la ecuación (3), cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y en la ecuación (2) y la ecuación (3), DP(I) es una temperatura de punto de rocío cuando se realiza el recocido continuo).
El espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si y el espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr se indicaron mediante los valores de los resultados obtenidos al promediar los espesores de tres regiones medidos con un microscopio electrónico de transmisión (TEM) y un dispositivo EPMA. FIGS. 4 y 5 son imágenes que muestran una estructura representativa de la capa superficial y una distribución de la composición de la realización A2. Las realizaciones A1 a A4 satisfacen la ecuación (2) y la ecuación (3), mientras que las realizaciones A5 y A6 y B1 a B5 no satisfacen la ecuación (2) ni la ecuación (3).
Utilizando la placa de acero laminado en frío fabricada como se ha indicado anteriormente, se llevó a cabo un proceso de conformación en caliente, y como condiciones de tratamiento térmico, se controló una temperatura del tratamiento térmico para que fuera la temperatura del punto de rocío (DP(II)) indicada en la tabla 3 a continuación, y después de cargar la placa de acero en un horno de calentamiento que se calentó para que estuviera a 900°C por adelantado, la placa de acero se mantuvo durante 6 minutos. A continuación, la placa de acero se enfriaba con aire durante 12 segundos, se moldeaba en caliente y se enfriaba rápidamente hasta alcanzar la temperatura ambiente a una velocidad de enfriamiento de 10°C/s. o superior, obteniéndose así un miembro moldeado en caliente. Se midieron o evaluaron la resistencia a la tracción, el grado de la superficie, el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si, el espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr, la resistencia a la corrosión y la capacidad de soldadura por puntos de la pieza conformada en caliente, y los resultados se enumeran en la tabla 3. También se calcularon los valores de la ecuación (4) y la ecuación (5), que se enumeran en la tabla 3.
Ecuación (4) : 2 < ecuación
( 2 ) * e x p [ 0 , 07 * D P ( I I ) ( 0 , 6 * C r l , 5 * S i ) ] < 2000
Ecuación (5) : ecuación (3)
50*e x p [ 0 , 05*D P( I I ) - ( 0 , 4 *Cr 2 * S i ) ] < 3
(en la ecuación (4) y en la ecuación (5), cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y DP(II) es una temperatura del punto de rocío (°C) del tratamiento térmico).
La resistencia a la tracción se midió a partir de una muestra de tracción ASTM E8 obtenida del miembro conformado en caliente, y un espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si y un espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr fueron indicados por los valores de los resultados obtenidos al promediar los espesores de tres regiones medidos utilizando un microscopio electrónico de transmisión (TEM) y un dispositivo EPMA. En las FIGS. se indica una estructura representativa de la capa superficial y una distribución de la composición de la realización A2-1 después del conformado en caliente. 6 y 7.
El grado de la superficie se evaluó observando a simple vista una superficie sobre la que no se realizó un proceso de granallado. En otras palabras, se calculó y evaluó el índice de área del caso en el que el color de la superficie era gris oscuro porque la superficie del miembro estaba formada por una capa de óxido gruesa, y el índice de área del caso en el que el color de la superficie era amarillo o dorado porque la superficie estaba formada por una capa de óxido fina.
Grado 5: un índice de superficie gris superior al 90%
Grado 4: un índice de superficie gris superior al 70% e inferior al 90%
Grado 3: un índice de superficie gris superior al 30% e inferior al 70%
Grado 2: un índice de superficie gris superior al 10% e inferior al 30%
Grado 1: un índice de superficie gris
Figure imgf000012_0001
es igual o inferior al 10%
La resistencia a la corrosión se evaluó promediando los valores de las profundidades de corrosión en tres regiones con intervalos de 2 mm después de realizar una prueba de corrosión cíclica (CCT) al miembro conformado en caliente sesenta veces utilizando niebla salina. En la realización en la que la profundidad corroída superaba 1mm, la realización se determinó como defectuosa (X), y cuando la profundidad corroída era de 1mm o menos, la realización se determinó como buena (O).
La capacidad de soldadura por puntos se evaluó calculando un rango de corriente de soldadura por puntos utilizando un procedimiento ISO 18278-2. Cuando el rango de corriente era de 1,0kA o superior, la realización se determinaba como buena, y el rango de corriente era inferior a 1,0kA, la realización se determinaba como defectuosa
[Tabla 1]
Figure imgf000012_0002
[Tabla 2]
Figure imgf000013_0001
[Tabla 3]
Figure imgf000014_0001
Un grado de acero de realización A que satisface un valor de la ecuación (1) era inferior al grado 4 en las condiciones generales de tratamiento térmico en el proceso de conformación en caliente.
Un grado de superficie del acero comparativo B que no satisface los valores de Si, Cr y la ecuación (1) fue el grado 5 en condiciones de tratamiento térmico en el proceso de conformación en caliente, lo que indica que las propiedades de la superficie se deterioraron. Un grado de superficie del acero de la realización C, cuyo rango de un contenido de cada elemento satisface el rango de la realización ejemplar pero que no satisface un valor de la ecuación (1), fue el grado 4, que indica que las propiedades de la superficie se deterioraron.
También, usando las realizaciones A1 a A4, un miembro conformado en caliente que puede asegurar tanto la resistencia a la corrosión como la capacidad de soldadura por puntos fue hecho.
Los ejemplos comparativos A5 y A6 que satisfacen la composición de la aleación de la realización ejemplar pero que no satisfacen las condiciones de una placa de acero laminado en frío de la realización ejemplar fueron capaces de asegurar la resistencia a la corrosión, pero no fueron capaces de asegurar la capacidad de soldadura por puntos. El ejemplo comparativo A1-2 satisfacía las condiciones de una placa de acero laminado en frío de la realización ejemplar, pero el valor de la ecuación (4) era inferior a 2 y, en consecuencia, se deterioraba la resistencia a la corrosión del miembro conformado en caliente. El ejemplo comparativo A1-3 satisfacía las condiciones de una placa de acero laminado en frío de la realización ejemplar, pero el valor de la ecuación (5) superaba el valor 3 y, en consecuencia, se deterioraba la capacidad de soldadura por puntos del miembro conformado en caliente.
(Realización 2)
Para comprobar aún más que la resistencia a la tracción de 1000MPa o superior, y la excelente resistencia a la corrosión y la capacidad de soldadura por puntos pueden asegurarse dentro del rango de la realización ejemplar, y se realizaron experimentos de adición.
Utilizando un planchón que tiene una composición como la de la tabla 4 y que tiene un espesor de 40 mm, se fabricaron una placa de acero laminado en frío y un miembro conformado en caliente en condiciones de temperatura de punto de rocío cuando se realizó un proceso de recocido continuo en la tabla 5 a continuación, una temperatura de punto de rocío de tratamiento térmico en la tabla 6 a continuación, y otras condiciones de fabricación como en la realización 1 anterior.
Se midió el espesor de una capa de óxido amorfo a base de Si y el espesor de una capa de óxido de Fe, Mn y Cr formada en una superficie de la placa de acero laminado en frío y se enumeraron en la tabla 5 siguiente.
Se midieron o evaluaron la resistencia a la tracción, el grado de la superficie, el espesor de la capa de óxido amorfo a base de Si, el espesor de la capa de óxido de Fe, Mn y Cr, la resistencia a la corrosión y la capacidad de soldadura por puntos del miembro conformado en caliente, y se enumeran en la tabla 6 siguiente.
El procedimiento de medición y el procedimiento de evaluación fueron los mismos que en la realización 1 anterior.
[Tabla 4]
Figure imgf000016_0001
[Tabla 5]
Figure imgf000017_0001
[Tabla 6]
Figure imgf000018_0001
Como se indica en la tabla 6, las realizaciones D1-1 a K1-1 satisfacen la composición de la aleación y las condiciones de fabricación de la realización ejemplar, y en consecuencia, se asegura una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos.
Aunque se han mostrado y descrito anteriormente realizaciones ejemplares, el ámbito de la presente divulgación no está limitado a las mismas, y será evidente para los expertos en la materia que se podrían realizar modificaciones y variaciones sin apartarse del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una placa de acero laminado en frío para conformación en caliente, con excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, que comprende:
C: 0,1 a 0,4%, Si: 0,5 a 2,0%, Mn: 0,01 a 4,0%, Al: 0,001 a 0,4%, P: 0,001 a 0,05%, S: 0,0001 a 0,02%, Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%, N: 0,001 a 0,02%, y un resto de Fe e impurezas inevitables en % en peso, en la que la placa de acero laminado en frío incluye además, opcionalmente, uno o más elementos seleccionados entre a) a e) a continuación, en % en peso:
a) uno o más elementos seleccionados entre Ti, Nb, Zr y V, con una suma del 0,001 al 0,4% b) B: 0,0001 a 0,01%
c) uno o más elementos seleccionados entre Mo y W, con una suma de 0,001 a 1,0%
d) una suma de contenidos de Cu y Ni: de 0,005 a 2,0%
e) uno o más elementos seleccionados entre Sb y Sn, con una suma de 0,001 a 1,0%, en la que la placa de acero laminado en frío satisface la ecuación (1) siguiente:
donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso; y en la que una capa de óxido amorfo a base de Si con un espesor de 1nm a 100nm se forma de forma continua o discontinua en una superficie de la placa de acero laminado en frío,
en la que se forma una capa de óxido de Fe, Mn y Cr de un espesor igual o inferior a 2,5 pm sobre la capa de óxido amorfo a base de Si.
2. La placa de acero laminado en frío de la reivindicación 1, en la que una microestructura de la placa de acero laminado en frío incluye ferrita y cementita.
3. Un procedimiento de fabricación de una placa de acero laminado en frío para el conformado en caliente, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, que comprende:
calentar un planchón a 1000-1300°C, incluyendo el planchón C: 0,1 a 0,4%, Si: 0,5 a 2,0%, Mn: 0,01 a 4,0%, Al: 0,001 a 0,4%, P: 0,001 a 0,05%, S: 0,0001 a 0,02%, Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%, N: 0,001 a 0,02%, y un resto de Fe e impurezas inevitables en % en peso,
en el que el planchón incluye además, opcionalmente, uno o más elementos seleccionados entre a) a e) a continuación, en % en peso:
a) uno o más elementos seleccionados entre Ti, Nb, Zr y V, con una suma del 0,001 al 0,4% b) B: 0,0001 a 0,01%
c) uno o más elementos seleccionados entre Mo y W, con una suma de 0,001 a 1,0%
d) una suma de contenidos de Cu y Ni: 0,005 a 2,0%
e) uno o más elementos seleccionados entre Sb y Sn, con una suma de 0,001 a 1,0%, y que satisface la ecuación (1) que aparece a continuación:
Ecuación ( 1 ) : 1 , 4 < 0 , 4 * C r S i < 3 , 2
donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso; obtener una placa de acero laminado en caliente mediante el laminado en caliente del planchón calentado a una temperatura de laminación de acabado de Ar3 a 1000°C;
enrollar la chapa de acero laminado en caliente dentro de un intervalo de temperatura superior a Ms a 750°C o menos;
obtener una chapa de acero laminado en frío mediante el laminado en frío con una relación de reducción del 30 al 80% de la chapa de acero laminado en caliente enrollada; y
recocido continuo de la placa de acero laminado en frío para satisfacer la ecuación (2) y la ecuación (3) a continuación dentro de un intervalo de temperatura de 700 a 900°C
Ecuación ( 2 ) : 1 < exp [ O , 07*DP ( I ) ( 0 , 6 * C r 3 * S i ) ] < 100
Ecuación ( 3 ) : 5 0 * e x p [ O , 05*DP ( I ) - ( l , 2 * C r 6* S i ) 3 á
2 , 5
donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y DP(I) es una temperatura de punto de rocío (°C) cuando se realiza el recocido continuo.
4. Un miembro conformado en caliente que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, que comprende:
C: 0,1 a 0,4%, Si: 0,5 a 2,0%, Mn: 0,01 a 4,0%, Al: 0,001 a 0,4%, P: 0,001 a 0,05%, S: 0,0001 a 0,02%, Cr: 0,5% o más y menos del 3,0%, N: 0,001 a 0,02%, y un resto de Fe e impurezas inevitables en % en peso, en el que el miembro conformado en caliente incluye además, opcionalmente, uno o más elementos seleccionados de entre a) a e), a continuación, en % en peso:
a) uno o más elementos seleccionados entre Ti, Nb, Zr y V, con una suma del 0,001 al 0,4% b) B: 0,0001 a 0,01%
c) uno o más elementos seleccionados entre Mo y W, con una suma de 0,001 a 1,0%
d) una suma de contenidos de Cu y Ni: 0,005 a 2,0%
e) uno o más elementos seleccionados entre Sb y Sn, con una suma de 0,001 a 1,0%, en el que el miembro conformado en caliente satisface la ecuación (1) siguiente:
donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso; y en el que una capa de óxido amorfo a base de Si con un espesor de 2nm a 2000nm se forma de forma continua o discontinua en una superficie del miembro conformado en caliente.
5. El miembro conformado en caliente de la reivindicación 4, en el que se forma una capa de óxido de Fe, Mn y Cr con un espesor de 3 pm o menos sobre la capa de óxido amorfo basada en Si.
6. El miembro conformado en caliente de la reivindicación 4, en el que el miembro conformado en caliente incluye martensita o bainita como fase principal.
7. Un procedimiento de fabricación de un miembro conformado en caliente que tiene una excelente resistencia a la corrosión y capacidad de soldadura por puntos, que comprende:
realizar un tratamiento térmico en el que una placa de acero laminado en frío fabricada por el procedimiento de la reivindicación 3 se calienta hasta un intervalo de temperatura de Ac3 a Ac3+150°C a una velocidad de aumento de la temperatura de 1 a 1000°C/s mientras se satisface la ecuación (4) y la ecuación (5) siguientes, y la placa de acero laminado en frío calentada se mantiene durante 1 a 1000 segundos, donde las ecuaciones (4) y (5) son:
Figure imgf000020_0001
donde cada símbolo de elemento es un valor de un contenido de cada elemento medido en % en peso, y DP(II) es una temperatura del punto de rocío (°C) cuando se realiza el tratamiento térmico; y
la conformación en caliente de la placa de acero laminado en frío calentada y el enfriamiento de la placa de acero a una velocidad de enfriamiento de 10 a 1000°C/s,
en el que una temperatura de parada del enfriamiento es Mf, una temperatura de terminación de la transformación de la martensita, o inferior.
8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el procedimiento incluye además calentar la placa de acero a una temperatura de Ac1 o inferior y templar la placa de acero después del enfriamiento.
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