ES2946086T3

ES2946086T3 - Chapa de acero laminada en frío y revestida y un procedimiento de fabricación de la misma

Info

Publication number: ES2946086T3
Application number: ES19772880T
Authority: ES
Inventors: Samaneh Alibeigi
Original assignee: ArcelorMittal SA
Current assignee: ArcelorMittal SA
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2023-07-12
Anticipated expiration: 2039-09-17
Also published as: EP3853387B1; FI3853387T3; WO2020058829A1; JP7422143B2; JP2022501504A; CN112689684A; KR20210061382A; CN112689684B; WO2020058748A1; BR112021003583A2; EP3853387A1; ZA202101225B; MA53640A; MX2021003290A; PL3853387T3; CA3110629C; UA126725C2; KR102647462B1; CA3110629A1; US20220033925A1

Abstract

Una lámina de acero laminada en frío y tratada térmicamente que tiene una composición que consta de los siguientes elementos 0,13 % <= Carbono <= 0,18 %, 1,1 % <= Manganeso <= 1,8 %, 0,5 % <= Silicio <= 0,9 %, 0,6 % <= Aluminio <= 1 %, 0,002 % <= Fósforo <= 0,02 %, 0 % <= Azufre <= 0,003 %, 0 % <= Nitrógeno <= 0,007 % y puede contener uno o más de los siguientes elementos opcionales 0,05 % <= Cromo <= 1 %, 0,001 % <= Molibdeno <= 0,5 % , 0,001 % <= Niobio <= 0,1 %, 0,001 % <= Titanio <= 0,1 %, 0,01 % <= Cobre <= 2 %, 0,01 % <= Níquel <= 3 %, 0,0001 % <= Calcio <= 0,005 %, 0 % <= Vana dio <= 0,1 %, 0 % <= Boro <= 0,003 %, 0 % <= Cerio <= 0,1 %, 0 % <= Magnesio <= 0,010 %, 0 % <= Zirconio <= 0,010 %, siendo la composición restante compuesta por hierro e impurezas inevitables provocadas por el procesamiento, la microestructura de dicha lámina de acero que comprende en fracción de área, 60 a 75% Ferrita, 20 a 30% Bainita,10 a 15 % de austenita residual y 0 % a 5 % de martensita, donde las cantidades acumuladas de austenita residual y ferrita están entre 70 % y 80 %. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Chapa de acero laminada en frío y revestida y un procedimiento de fabricación de la misma

[0001] La presente invención se refiere a chapas de acero laminadas en frío y revestidas adecuadas para su uso como una chapa de acero para automóviles.

[0002] Se requieren que piezas automotrices satisfagan dos necesidades inconsistentes, a saber, facilidad de conformación y resistencia, pero un tercer requisito de mejora en el consumo de combustible en los últimos años también se otorga a los automóviles en vista de las preocupaciones medioambientales globales. Por lo tanto, ahora las piezas automotrices deben estar hechas de un material que tenga una alta conformabilidad con el fin de que se ajusten a los criterios de facilidad de ajuste en el ensamblaje complejo de automóviles y al mismo tiempo tienen que mejorar su resistencia en cuanto a la capacidad de absorción de energía de choque y a la durabilidad del vehículo mientras se reduce el peso del vehículo para mejorar la eficiencia en términos de consumo de combustible.

[0003] Por lo tanto, se han realizado esfuerzos intensos de investigación y desarrollo para reducir la cantidad de material utilizado en los automóviles al aumentar la resistencia del material. Por el contrario, un aumento en la resistencia de las chapas de acero disminuye la conformabilidad y, por lo tanto, se requiere el desarrollo de materiales que tengan tanto una alta resistencia como una alta conformabilidad.

[0004] Las investigaciones y desarrollos anteriores en el campo de las chapas de acero de alta resistencia y alta conformabilidad han dado como resultado varios procedimientos de producción de chapas de acero de alta resistencia y alta conformabilidad, algunos de los cuales se enumeran en esta solicitud para una apreciación concluyente de la presente invención:

El documento US20140234657 es una solicitud de patente que reivindica una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente que tiene una microestructura, en fracción en volumen, igual o superior al 20 % e igual o inferior al 99 % en total de una o dos de martensita y bainita, una estructura residual contiene una o dos de ferrita, austenita residual de menos del 8 % en fracción en volumen y perlita igual o inferior al 10 % en fracción en volumen. Además, el documento US20140234657 alcanza una resistencia a la tracción de 980 MPa pero es incapaz de alcanzar el alargamiento del 25 %.

El documento US8657969 reivindica que la chapa de acero galvanizada de alta resistencia tiene una resistencia a la tracción de 590 MPa o más y una excelente procesabilidad. La composición de componentes contiene, en % en masa, C: de 0,05 a 0,3 %, Si: de 0,7 % a 2,7 %, Mn: de 0,5 % a 2,8 %, P: 0,1 % o menos, S: 0,01 % o menos, Al: 0,1 % o menos, y N: 0,008 % o menos, y el resto: Fe o impurezas inevitables. La microestructura contiene, en términos de relación de área, fases de ferrita: de 30 % a 90 %, fases de bainita: de 3 % a 30 %, y fases de martensita: de 5 % a 40 %, en la que, entre las fases de martensita, las fases de martensita que tienen una relación de aspecto de 3 o más están presentes en una proporción del 30 % o más.

El documento WO 2017125809 describe una chapa de acero laminada en frío revestida que comprende 1,9-2,2 manganeso.

[0005] El propósito de la presente invención es resolver estos problemas poniendo a disposición chapas de acero laminadas en frío y revestidas que tienen simultáneamente:

- Una resistencia máxima a la tracción superior o igual a 600 MPa y preferentemente superior a 620 MPa,

- Un alargamiento total superior o igual al 31 % y preferentemente superior al 33 %.

[0006] En una realización preferida, las chapas de acero según la invención también pueden presentar un límite elástico de 320 MPa o más.

[0007] En una realización preferida, las chapas de acero según la invención también pueden presentar una relación de límite elástico a resistencia a la tracción de 0,6 o más. Preferentemente, tal acero también puede tener una buena idoneidad para la conformación, en particular, para un laminado con buena soldabilidad y capacidad de revestimiento.

[0008] Otro objeto de la presente invención es también poner a disposición un procedimiento para la fabricación de estas chapas que sea compatible con las aplicaciones industriales convencionales a la vez que robusto con respecto a los cambios de los parámetros de fabricación.

[0009] La chapa de acero laminada en frío y tratada térmicamente de la presente invención puede revestirse opcionalmente con zinc o aleaciones de zinc, o con aluminio o aleaciones de aluminio para mejorar su resistencia a la corrosión.

[0010] El carbono está presente en el acero entre 0,13 % y 0,18 %. El carbono es un elemento necesario para aumentar la resistencia de la chapa de acero mediante la producción de fases en la transformación a baja temperatura tales como bainita. Además, el carbono también desempeña un papel fundamental en la estabilización de la austenita, por consiguiente, es un elemento necesario para asegurar la austenita residual. Por lo tanto, el carbono desempeña dos papeles fundamentales, uno en el aumento de la resistencia y otro en la retención de la austenita para impartir ductilidad. Pero un contenido de carbono inferior al 0,13 % no será capaz de estabilizar la austenita en una cantidad adecuada requerida por el acero de la presente invención. Por otro lado, con un contenido de carbono superior al 0,18 %, el acero presenta una soldabilidad por puntos deficiente que limita su aplicación en piezas automotrices.

[0011] El contenido de manganeso del acero de la presente invención está entre 1,1 % y 1,8 %. Este elemento es gammágeno. El propósito de añadir manganeso es esencialmente obtener una estructura que contenga austenita e impartir resistencia al acero. Se ha comprobado que una cantidad de al menos el 1,1 % en peso de manganeso proporciona la resistencia y templabilidad de la chapa de acero, además de estabilizar la austenita. Sin embargo, cuando el contenido de manganeso es superior al 1,8%, se producen efectos adversos, como el retraso de la transformación de austenita en bainita durante la retención de sobreenvejecimiento para la transformación de bainita. Adicionalmente, el contenido de manganeso por encima del 1,8 % también reduce la ductilidad y también deteriora la soldabilidad del presente acero, por lo que es posible que no se logren los objetivos de alargamiento. Un contenido preferible para la presente invención puede mantenerse entre 1,2% y 1,8%, más preferentemente entre 1,3% y 1,7 %.

[0012] El contenido de silicio del acero de la presente invención está entre 0,5% y 0,9%. El silicio es un constituyente que puede retardar la precipitación de carburos durante el sobreenvejecimiento, por lo tanto, debido a la presencia de silicio, la austenita rica en carbono se estabiliza a temperatura ambiente. Además, debido a la escasa solubilidad del silicio en el carburo, inhibe o retrasa eficazmente la formación de carburos, por lo que también promueve la formación de la estructura bainítica que se busca según la presente invención para impartir al acero sus características esenciales. Sin embargo, el contenido desproporcionado de silicio no produce el efecto mencionado y produce un problema tal como la fragilización por revenido. Por lo tanto, la concentración se controla dentro de un límite superior de 0,9 %. Un contenido preferible para la presente invención puede mantenerse entre 0,6 % y 0,8 %.

[0013] El aluminio es un elemento esencial y está presente en el acero entre 0,6 % y 1 %. El aluminio es un elemento alfágeno e imparte un alargamiento total al acero de la presente invención. Se requiere un mínimo de 0,6 % de aluminio para tener un mínimo de ferrita impartiendo de este modo el alargamiento al acero de la presente invención. El aluminio también se usa para eliminar el oxígeno del estado fundido del acero para limpiar el acero de la presente invención y también evita que el oxígeno forme una fase gaseosa. Pero siempre que el aluminio sea superior al 1 %, forma AIN, que es perjudicial para el acero de la presente invención, por lo tanto, el intervalo preferible para la presencia del aluminio está entre 0,6 % y 0,8 %.

[0014] El constituyente de fósforo del acero de la presente invención está entre 0,002 % y 0,02 %. El fósforo reduce la soldabilidad por puntos y la ductilidad en caliente, particularmente debido a su tendencia a segregarse en los límites de grano o cosegregarse con manganeso. Por estas razones, su contenido está limitado al 0,02 % y preferentemente es inferior al 0,014 %.

[0015] El azufre no es un elemento esencial, pero puede estar contenido como una impureza en el acero y, desde el punto de vista de la presente invención, el contenido de azufre es preferentemente lo más bajo posible, pero es del 0,003 % o menos desde el punto de vista del coste de fabricación. Además, si hay más azufre presente en el acero, se combina para formar sulfuros, especialmente con manganeso, y reduce su impacto beneficioso en el acero de la presente invención.

[0016] El nitrógeno está limitado a 0,007 % con el fin de evitar el envejecimiento del material y de minimizar la precipitación de nitruros durante la solidificación que son perjudiciales para las propiedades mecánicas del acero.

[0017] El cromo es un elemento opcional para la presente invención. El contenido de cromo que puede estar presente en el acero de la presente invención está entre 0,05 % y 1 %. El cromo es un elemento esencial que proporciona resistencia y endurecimiento al acero, pero cuando se usa por encima del 1 %, perjudica el acabado superficial del acero. Otros contenidos de cromo por debajo del 1 % engrosan el patrón de dispersión del carburo en las estructuras bainíticas, por lo que mantiene la densidad de los carburos en la bainita a un nivel bajo.

[0018] El molibdeno es un elemento opcional que constituye del 0,001 % al 0,5 % del acero de la presente invención; el molibdeno desempeña un papel eficaz en la determinación de la templabilidad y la dureza, retrasa la aparición de bainita y evita la precipitación de carburos en la bainita. Sin embargo, la adición de molibdeno aumenta excesivamente el coste de la adición de elementos de aleación, de modo que por razones económicas su contenido se limita al 0,5 %.

[0019] El niobio es un elemento opcional para la presente invención. El contenido de niobio puede estar presente en el acero de la presente invención entre 0,001 y 0,1 % y se añade en el acero de la presente invención para formar carbonitruros para impartir resistencia al acero de la presente invención mediante endurecimiento por precipitación. El niobio también afectará al tamaño de los componentes microestructurales a través de su precipitación como carbonitruros y al retrasar la recristalización durante el proceso de calentamiento. De este modo, se forma una microestructura más fina al final de la temperatura de mantenimiento y, como consecuencia, después de completar el recocido, lo que conducirá al endurecimiento del acero de la presente invención. Sin embargo, el contenido de niobio por encima del 0,1 % no es económicamente interesante ya que se observa un efecto de saturación de su influencia, esto significa que una cantidad adicional de niobio no produce ninguna mejora en la resistencia del producto.

[0020] El titanio es un elemento opcional y se puede añadir al acero de la presente invención entre 0,001 % y 0,1 %. Al igual que el niobio, interviene en la formación de carbonitruros, por lo que desempeña un papel en el endurecimiento del acero de la presente invención. Adicionalmente, el titanio también forma nitruros de titanio que aparecen durante la solidificación del producto colado. La cantidad de titanio se limita a 0,1 % para evitar la formación de nitruros de titanio gruesos perjudiciales para la conformabilidad. En el caso de que el contenido de titanio esté por debajo de 0,001 %, no tiene ningún efecto sobre el acero de la presente invención.

[0021] El cobre se puede añadir como un elemento opcional en una cantidad de 0,01 % a 2 % para aumentar la resistencia del acero y para mejorar su resistencia a la corrosión. Se requiere un mínimo de 0,01 % de cobre para obtener tal efecto. Sin embargo, cuando su contenido es superior al 2 %, puede degradar los aspectos de la superficie.

[0022] El níquel puede añadirse como un elemento opcional en una cantidad de 0,01 a 3 % para aumentar la resistencia del acero y para mejorar su tenacidad. Se requiere un mínimo de 0,01 % para producir tales efectos. Sin embargo, cuando su contenido es superior al 3 %, el níquel provoca un deterioro de la ductilidad.

[0023] El contenido de calcio en el acero de la presente invención está entre 0,0001 % y 0,005 %. El calcio se añade al acero de la presente invención como un elemento opcional, especialmente durante el tratamiento de inclusión. El calcio contribuye a la refinación del acero al detener el contenido perjudicial de azufre en forma globular, retardando así los efectos nocivos del azufre.

[0024] El vanadio es eficaz en la mejora de la resistencia del acero mediante la formación de carburos o carbonitruros y el límite superior es del 0,1 % debido a razones económicas. Otros elementos tales como cerio, boro, magnesio o circonio se pueden añadir individualmente o en combinación en las siguientes proporciones en peso: cerio ^ 0,1 %, boro ^ 0,003%, magnesio ^ 0,010% y circonio ^ 0,010%. Hasta los niveles máximos de contenido indicados, estos elementos permiten refinar el grano durante la solidificación. El resto de la composición del acero consiste en hierro e impurezas inevitables resultantes del procesamiento.

[0025] La microestructura de la chapa de acero comprende:

La ferrita constituye del 60 % al 75 % de la microestructura por fracción de área para el acero de la presente invención. La ferrita constituye la fase primaria del acero como matriz. En la presente invención, la ferrita comprende acumulativamente ferrita poligonal y ferrita acicular. La ferrita imparte alta resistencia así como alargamiento al acero de la presente invención. Para asegurar un alargamiento del 31 % y preferentemente del 33 % o más, es necesario tener un 60 % de ferrita. La ferrita se forma durante el enfriamiento después del recocido en el acero de la presente invención. Pero siempre que el contenido de ferrita esté presente por encima del 75 % en el acero de la presente invención, no se logra la resistencia.

[0026] La bainita constituye del 20 % al 30 % de la microestructura por fracción de área para el acero de la presente invención. En la presente invención, la bainita consiste de forma acumulativa en bainita en listones y bainita granular. Para asegurar una resistencia a la tracción de 620 MPa y preferentemente de 630 MPa o más, es necesario tener un 20 % de bainita. La bainita se forma durante la retención de sobreenvejecimiento.

[0027] La austenita residual constituye del 10 % al 15 % por fracción de área del acero. Se sabe que la austenita residual tiene una mayor solubilidad de carbono que la bainita y, por ello, actúa como una trampa de carbono efectiva, retardando, por lo tanto, la formación de carburos en la bainita. El porcentaje de carbono dentro de la austenita residual de la presente invención es preferentemente superior al 0,9 % y preferentemente inferior al 1,1 %. La austenita residual del acero según la invención imparte una ductilidad mejorada.

[0028] La martensita es un constituyente opcional y puede estar presente entre 0 % y 5 % de la microestructura por fracción de área y encontrarse en trazas. La martensita para la presente invención incluye tanto martensita fresca como martensita revenida. La presente invención forma martensita debido al enfriamiento después del recocido y se reviene durante la retención de sobreenvejecimiento. La martensita fresca también se forma durante el enfriamiento después del revestimiento de la chapa de acero laminada en frío. La martensita confiere ductilidad y resistencia al acero de la presente invención cuando está por debajo del 5 %. Cuando la martensita excede del 5 %, proporciona un exceso de resistencia pero disminuye el alargamiento más allá del límite aceptable. El límite preferible para la martensita está entre 0 % y 3 %.

[0029] Una cantidad total de ferrita y austenita residual debe estar siempre entre el 70 % y el 80 % para tener un alargamiento total del 31 % y se requiere un mínimo del 70 % para asegurar un alargamiento total por encima del 31 % mientras tenga una resistencia a la tracción de 600 MPa. La ferrita y la austenita residual son fases blandas en comparación con la martensita y la bainita, por lo tanto, imparten alargamiento y ductilidad, pero siempre que la presencia acumulada sea superior al 80 %, la resistencia disminuirá más allá de los límites aceptables.

[0030] Además de la microestructura mencionada anteriormente, la microestructura de la chapa de acero laminada en frío y tratada térmicamente está libre de componentes microestructurales, tales como perlita y cementita sin perjudicar las propiedades mecánicas de las chapas de acero.

[0031] Una chapa de acero según la invención se puede producir mediante cualquier procedimiento adecuado. Un procedimiento preferido consiste en proporcionar una colada semiacabada de acero con una composición química según la invención. La colada se puede realizar en lingotes o continuamente en forma de planchones delgados o tiras delgadas, es decir, con un espesor que varía de aproximadamente 220 mm para planchones hasta varias decenas de milímetros para la tira delgada.

[0032] Por ejemplo, un planchón que tiene la composición química descrita anteriormente se fabrica mediante colada continua donde el planchón se sometió opcionalmente a la reducción suave directa durante el proceso de colada continua para evitar la segregación central y para asegurar una relación de carbono local a carbono nominal mantenida por debajo de 1,10. El planchón proporcionado por el proceso de colada continua se puede usar directamente a alta temperatura después de la colada continua o se puede enfriar primero a temperatura ambiente y a continuación recalentarse para laminación en caliente.

[0033] La temperatura del planchón, que se somete a laminación en caliente, es de al menos 1150 °C y debe estar por debajo de 1280 °C. En caso de que la temperatura del planchón sea inferior a 1150 °C, se impone una carga excesiva en un tren de laminación. Por lo tanto, la temperatura del planchón es preferentemente lo suficientemente alta como para que la laminación en caliente pueda completarse en el intervalo de temperatura de Ac1 50 °C a Ac1+250 °C y preferentemente entre Ac1+50 °C y Ac1+200 °C mientras que siempre mantenga la temperatura de laminación final por encima de Ac1+50 °C. Se debe evitar el recalentamiento a temperaturas superiores a 1280 °C ya que es industrialmente costoso.

[0034] Se prefiere que un intervalo de temperatura de laminación final entre Ac1 50 °C y Ac1+250 °C tenga una estructura que sea favorable para la recristalización y la laminación. Es necesario que la última pasada de laminación que se realice a una temperatura superior a Ac1 50 °C, puesto que por debajo de esta temperatura la chapa de acero presenta una caída significativa en la capacidad de laminación. La chapa obtenida de esta manera se enfría a continuación a una velocidad de enfriamiento por encima de 30 °C/s hasta la temperatura de bobinado que debe estar por debajo de 625 °C. Preferentemente, la velocidad de enfriamiento será inferior o igual a 200 °C/s.

[0035] A continuación, la chapa de acero laminada en caliente es bobinada a una temperatura de bobinado inferior a 625 °C para evitar la ovalización y preferentemente inferior a 600 °C para evitar la formación de cascarillas. El intervalo preferido para tal temperatura de bobinado está entre 350 °C y 600 °C. La chapa de acero laminada en caliente bobinada puede enfriarse a temperatura ambiente antes de someterla a un recocido en banda caliente opcional.

[0036] La chapa de acero laminada en caliente puede someterse a una etapa opcional de eliminación de cascarillas para eliminar la cascarilla formada durante el laminado en caliente antes del recocido en banda caliente opcional . A continuación, la chapa laminada en caliente puede someterse a un recocido en banda caliente opcional a temperaturas entre 400 °C y 750 °C durante al menos 12 horas y no más de 96 horas, permaneciendo la temperatura por debajo de 750 °C para evitar transformar parcialmente la microestructura laminada en caliente y, por lo tanto, perder la homogeneidad de la microestructura. Posteriormente, una etapa opcional de eliminación de cascarillas de esta chapa de acero laminada en caliente puede realizarse, por ejemplo, a través del decapado de dicha chapa. Esta chapa de acero laminada en caliente se somete a una laminación en frío para obtener una chapa de acero laminada en frío con una reducción de espesor entre el 35 y el 90 %. A continuación, la chapa de acero laminada en frío obtenida a partir del proceso de laminado en frío se somete a recocido para impartir al acero de la presente invención la microestructura y las propiedades mecánicas.

[0037] En el recocido, la chapa de acero laminada en frío sometida a dos etapas de calentamiento para alcanzar la temperatura de homogeneización entre Ac1+30 °C y Ac3, donde Ac1 y Ac3 para el presente acero se calcula usando la siguiente fórmula:

Ac1 =723- 10,7[Mn] - 16[Ní] 29,1 [Sí] 16,9[Cr] 6,38[W] 290[As] Ac3 = 910 - 203[C]A(1/2) - 15,2[Ni] 44,7[Si] 104[V] 31,5[Mo] 13,1 [W] -30[Mn] -11 [Cr] - 20[Cu] 700[P] 400[AI] 120[As] 400[Ti]

Donde el contenido de los elementos se expresa en porcentaje en peso.

[0038] En la etapa, una chapa de acero laminada en frío se calienta a una velocidad de calentamiento entre 10 °C/s y 40 °C/s a un intervalo de temperatura entre 550 °C y 650 °C. Posteriormente, en la segunda etapa posterior de calentamiento, la chapa de acero laminada en frío se calienta a una velocidad de calentamiento entre 1 °C/s y 5 °C/s hasta la temperatura de homogeneización del recocido.

[0039] A continuación, la chapa de acero laminada en frío se mantiene preferentemente a la temperatura de homogeneización durante 10 a 500 segundos para asegurar al menos el 30 % de transformación a microestructura de austenita de la estructura inicial fuertemente endurecida por acritud. A continuación, la chapa de acero laminada en frío se enfría en dos etapas de enfriamiento hasta una temperatura de retención de sobreenvejecimiento. En la primera etapa de enfriamiento, la chapa de acero laminada en frío se enfría a una velocidad de enfriamiento inferior a 5 °C/s y preferentemente inferior a 3 °C/s hasta un intervalo de temperatura entre 600 °C y 720 °C y preferentemente entre 625 °C y 720 °C. Durante esta primera etapa de enfriamiento, se forma una matriz de ferrita de la presente invención. Posteriormente, en una segunda etapa de enfriamiento posterior, la chapa de acero laminada en frío se enfría a un intervalo de temperatura de sobreenvejecimiento entre 250 °C y 470 °C a una velocidad de enfriamiento entre 10 °C/s y 100 °C/s. A continuación, la chapa de acero laminada en frío se mantiene en el intervalo de temperatura de sobreenvejecimiento durante 5 a 500 segundos. A continuación, la chapa de acero laminada en frío se lleva a la temperatura de un intervalo de temperatura del baño de revestimiento de 400 °C y 480 °C para facilitar el revestimiento de la chapa de acero laminada en frío. A continuación, la chapa de acero laminada en frío se reviste mediante cualquiera de los procesos industriales conocidos tales como electrogalvanización, JVD, PVD, inmersión en caliente (GI), etc.

EJEMPLOS

[0040] Las siguientes pruebas, ejemplos, ejemplificación figurativa y tablas que se presentan en esta solicitud no son de naturaleza restrictiva y deben considerarse solo con fines ilustrativos, y mostrarán las características ventajosas de la presente invención.

[0041] Las chapas de acero hechas de aceros con diferentes composiciones se recogen en la Tabla 1, donde las chapas de acero se producen de acuerdo con los parámetros del proceso como se estipula en la Tabla 2, respectivamente. Posteriormente, la Tabla 3 recoge las microestructuras de las chapas de acero obtenidas durante los ensayos y la tabla 4 recoge el resultado de las evaluaciones de las propiedades obtenidas.

Tabla 1

Tabla 2

[0042] La Tabla 2 recoge los parámetros del proceso de recocido implementados en los aceros de la Tabla 1. Las composiciones de acero A y B sirven para la fabricación de chapas según la invención. Esta tabla también especifica los aceros de referencia que se designan en la tabla como C y D. La Tabla 2 también muestra la tabulación de Ac1 y Ac3. Estos Ac1 y Ac3 se definen para los aceros de la invención y los aceros de referencia de la siguiente manera:

Ac1 =723 - 10,7[Mn] - 16[Ni] 29,1 [Si] 16,9[Cr] 6,38[W] 290[As] Ac3 = 910 - 203[C]A(1/2) - 15,2[Ni] 44,7[Si] 104[V] 31,5[Mo] 13,1 [W] -30[Mn] -11 [Cr] - 20[Cu] 700[P] 400[AI] 120[As] 400[Ti]

Donde el contenido de los elementos se expresa en porcentaje en peso.

[0043] Todas las chapas se enfriaron a una velocidad de enfriamiento de 34 °C/s después de la laminación en caliente y finalmente se llevaron a una temperatura de 460 °C antes del revestimiento. Todas las chapas tienen una reducción de laminado en frío del 65 %.

[0044] La tabla 2 es la siguiente:

Tabla 3

[0045] La Tabla 3 ejemplifica los resultados de las pruebas realizadas de acuerdo con las normas en diferentes microscopios tales como microscopio electrónico de barrido para determinar las microestructuras tanto de los aceros de la invención como los de referencia.

[0046] Los resultados se estipulan en esta solicitud:

Tabla 4

[0047] La Tabla 4 ejemplifica las propiedades mecánicas tanto de los aceros de la invención como de los de referencia. Con el fin de determinar la resistencia a la tracción, el límite elástico y el alargamiento total, se llevan a cabo pruebas de tracción de acuerdo con las normas JIS Z2241.

[0048] Se recogen los resultados de las diversas pruebas mecánicas realizadas de acuerdo con las normas Tabla 4

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una chapa de acero laminada en frío que tiene una composición que comprende los siguientes elementos, expresados en porcentaje en peso:

5

0,13 % < carbono < 0,18 %

1,1 % < manganeso < 1,8 %

0,5 % < silicio < 0,9 %

0,6 % < aluminio < 1 %

10 0,002 % < fósforo < 0,02 %

0 % < azufre < 0,003 %.

0 % < nitrógeno < 0,007 %

Y puede contener uno o más de los siguientes elementos opcionales

15

0,05 % < cromo < 1 %

0,001 % < molibdeno < 0, 5 %

0,001 % < niobio < 0,1 %

0,001 % < titanio < 0,1 %

20 0,01 % < cobre < 2%

0,01 % < níquel < 3 %

0,0001 % < calcio < 0,005 %

0 % < vanadio < 0,1 %

0 % < boro < 0,003 %

25 0 % < cerio < 0,1 %

0 % < magnesio < 0,010 %

0 % < circonio < 0,010 %

estando la composición restante compuesta de hierro e impurezas inevitables causadas por el procesamiento, la 30 microestructura de dicha chapa de acero comprendiendo, en fracción de área, de 60 a 75 % de ferrita, de 20 a 30 % de bainita, de 10 a 15 % de austenita residual y de 0 % a 5 % de martensita, donde las cantidades acumuladas de austenita residual y ferrita están entre 70 % y 80 %.

2. Chapa de acero laminada en frío según la reivindicación 1, donde la composición incluye del 0,6 % al 35 0,8 % de silicio.

3. Chapa de acero laminada en frío según la reivindicación 1 o 2, donde la composición incluye del 0,14 % al 0,18 % de carbono.

40 4. Chapa de acero laminada en frío según la reivindicación 3, donde la composición incluye del 0,6 % al 0,8 % de aluminio.

5. Chapa de acero laminada en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la composición incluye del 1,2 % al 1,8 % de manganeso.

45

6. Chapa de acero laminada en frío según la reivindicación 5, donde la composición incluye del 1,3 % al 1,7 % de manganeso.

7. Chapa de acero laminada en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde las 50 cantidades acumuladas de ferrita y austenita residual están entre 73 % y 80 % y el porcentaje de austenita residual es inferior a 13 %.

8. Chapa de acero laminada en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la cantidad de martensita está entre 0 % y 3 %.

55

9. Chapa de acero laminada en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde el contenido de carbono de austenita residual está entre 0,9 y 1,1 %.

10. Chapa de acero laminada en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde dicha chapa 60 de acero tiene una resistencia máxima a la tracción de 600 MPa o más y un alargamiento total del 31 % o más.

11. Chapa laminada en frío según la reivindicación 10, donde dicha chapa de acero tiene un límite elástico de 320 MPa o más y un alargamiento total del 33 % o más.

65 12. Chapa de acero laminada en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde la chapa de acero está revestida.

13. Un procedimiento de producción de una chapa de acero laminada en frío que comprende las siguientes etapas sucesivas:

- proporcionar una composición de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;

- recalentar dicho producto semiacabado a una temperatura entre 1150 °C y 1280 °C;

- laminar el dicho producto semiacabado en el intervalo austenítico donde la temperatura de acabado de laminación en caliente estará entre Ac1+50 °C y Ac1 250 °C para obtener una chapa de acero laminada en caliente;

- enfriar la chapa a una velocidad de enfriamiento por encima de 30 °C/s hasta una temperatura de bobinado que está por debajo de 625 °C; y bobinar dicha chapa laminada en caliente;

- enfriar la dicha chapa laminada en caliente a temperatura ambiente;

- realizar opcionalmente un proceso de eliminación de cascarillas en dicha chapa de acero laminada en caliente; - realizar opcionalmente una chapa de acero laminada en caliente a una temperatura entre 400 °C y 750 °C; - realizar opcionalmente un proceso de eliminación de cascarillas en dicha chapa de acero laminada en caliente; - laminar en frío la dicha chapa de acero laminada en caliente con una velocidad de reducción entre 35 y 90 % para obtener una chapa de acero laminada en frío;

- a continuación realizar un recocido a una temperatura de homogeneización entre Ac1+30 °C y Ac3 durante una duración entre 10 y 500 segundos calentando la dicha chapa de acero laminada en frío mediante un calentamiento en dos etapas donde:

◦ en la primera etapa de calentamiento, la chapa de acero laminada en frío se calienta a una velocidad de calentamiento entre 10 °C/s y 40 °C/s a un intervalo de temperatura entre 550 °C y 650 °C;

◦ a continuación en la segunda etapa, la chapa de acero laminada en frío se calienta a una velocidad de calentamiento entre 1 °C/s y 5 °C/s de un intervalo de temperatura entre 550 °C y 650 °C a la temperatura de homogeneización de recocido a la que se mantiene,

- a continuación, enfriar la chapa de acero laminada en frío en un enfriamiento en dos etapas donde:

◦ en la primera etapa de enfriamiento, la chapa de acero laminada en frío se enfría a una velocidad de enfriamiento inferior a 5 °C/s a un intervalo de temperatura entre 600 °C y 720 °C

◦ a continuación, en la segunda etapa, la chapa se enfría a una velocidad de enfriamiento entre 10 °C/s y 100 °C/s de un intervalo de temperatura entre 600 °C y 720 °C a una temperatura de sobreenvejecimiento.

- a continuación, la dicha lámina de acero laminada en frío se sobreenvejece a un intervalo de temperatura entre 250 °C y 470 °C durante 5 a 500 segundos y

- a continuación, se enfría a temperatura ambiente para obtener una chapa de acero laminada en frío.

14. Un procedimiento según la reivindicación 13, donde la temperatura de enfriamiento está por debajo de600°C.

15. Un procedimiento según la reivindicación 13 o 14, donde la temperatura de laminado de acabado está entre Ac1+50°C y Ac1+200°C.

16. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, donde la velocidad de enfriamiento después del recocido es inferior a 3 °C/s en el intervalo de temperatura entre 625 °C y 720 °C.

17. Un procedimiento de producción de una chapa de acero laminada en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, donde la chapa de acero laminada en frío se recuece entre Ac1+30 °C y Ac3 y la temperatura de recocido se selecciona para asegurar la presencia de al menos el 30 % de austenita al final del homogeneización.

18. Un procedimiento de producción de una chapa de acero laminada en frío como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, donde la chapa de acero laminada en frío se puede revestir en un intervalo de temperatura entre 400 °C y 480 °C.

19. Uso de una chapa de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, o de una chapa de acero producida según el procedimiento de las reivindicaciones 13 a 18, para la fabricación de piezas estructurales o de seguridad de un vehículo.

20. Vehículo que comprende una pieza obtenida según la reivindicación 19.