ES2968882T3

ES2968882T3 - Procedimiento de endurecimiento por presión

Info

Publication number: ES2968882T3
Application number: ES19773948T
Authority: ES
Inventors: Pascal Drillet; Raisa Grigorieva; Thierry Sturel; Cédric Georges; Brahim Nabi; Florin Duminica
Original assignee: ArcelorMittal SA
Current assignee: ArcelorMittal SA
Priority date: 2018-10-04
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: CN112703106A; KR102621213B1; HUE064605T2; MA53800B1; EP3860848A1; WO2020070545A1; JP2022502573A; CN112703106B; KR20210035250A; US11773464B2; BR112021002519A2; ZA202100757B; US20220042129A1; CA3108641C; CA3108641A1; UA127211C2; MX2021003753A; EP3860848B1; WO2020070575A1; MA53800A

Abstract

La presente invención se refiere a un método de endurecimiento por presión que comprende las siguientes etapas: A. la provisión de una lámina de acero al carbono recubierta con un prerrevestimiento de barrera que comprende níquel y cromo en donde la relación en peso Ni/Cr está entre 1,5 y 9, B. el corte de la chapa de acero al carbono recubierta para obtener una pieza en bruto, G. el tratamiento térmico de la pieza en bruto en una atmósfera que tiene un poder oxidante igual o superior al de una atmósfera compuesta por un 1% en volumen de oxígeno e igual o inferior al de una atmósfera compuesta de 50% en volumen de oxígeno, teniendo dicha atmósfera un punto de rocío entre -30 y +30°C, C. la transferencia de la pieza en bruto a una herramienta de prensa, D. el conformado en caliente de la pieza en bruto para obtener una pieza , E. el enfriamiento de la pieza obtenida en la etapa E) para obtener una microestructura en acero martensítico o martensito-bainita o hecha de al menos 75% en peso de ferrita equiaxial, de 5 a 20% en peso de martensita y bainita en cantidad menor o igual al 10% en peso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de endurecimiento por presión

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de endurecimiento por presión que comprende la provisión de una chapa de acero al carbono revestida con un prerrevestimiento de barrera que inhibe mejor la adsorción de hidrógeno. La invención es particularmente adecuada para la fabricación de vehículos automotores.

[0002] Se sabe que ciertas aplicaciones, especialmente en el campo de la automoción, requieren que las estructuras metálicas se aligeren y fortalezcan aún más en caso de un impacto, y también una buena aptitud para la embutición. Para este fin, generalmente se usan aceros que tienen propiedades mecánicas mejoradas, formándose tal acero por estampación en frío y en caliente.

[0003] Sin embargo, se sabe que la sensibilidad al agrietamiento retardado aumenta con la resistencia mecánica, en particular después de ciertas operaciones de conformación en frío o de conformación en caliente, ya que es probable que permanezcan tensiones residuales altas después de la deformación. En combinación con el hidrógeno atómico posiblemente presente en la chapa de acero al carbono, es probable que estas tensiones resulten en agrietamiento retardado, es decir, agrietamiento que se produce un cierto tiempo después de la deformación en sí. El hidrógeno puede acumularse progresivamente por difusión en los defectos de la red cristalina, tales como las interfaces de matriz/inclusión, límites de macla y límites de grano. Es en los últimos defectos donde el hidrógeno puede volverse dañino cuando alcanza una concentración crítica después de cierto tiempo. Este retraso resulta del campo de distribución de tensiones residuales y de la cinética de la difusión de hidrógeno, siendo bajo el coeficiente de difusión de hidrógeno a temperatura ambiente. Además, el hidrógeno localizado en los límites de grano debilita su cohesión y favorece la aparición de grietas intergranulares retardadas.

[0004] Para solventar este problema, se suele aplicar a las chapas de acero al carbono un prerrevestimiento de níquel y cromo con una relación Ni/Cr de entre 1,5 y 9 para evitar la adsorción de hidrógeno en el acero durante el tratamiento térmico de austenización.

[0005] Por ejemplo, la patente WO2017/187215 describe un procedimiento de endurecimiento por presión que comprende las siguientes etapas:

A. la provisión de una chapa de acero al carbono revestida con un prerrevestimiento de barrera que comprende níquel y cromo en el que la relación en peso Ni/Cr está entre 1,5 y 9,

B. el corte de la chapa de acero al carbono revestida para obtener una pieza en bruto,

C. el tratamiento térmico de la pieza en bruto,

D. la transferencia de la pieza en bruto a una herramienta de prensado,

E. la conformación en caliente de la pieza en bruto para obtener una pieza,

F. el enfriamiento de la pieza obtenida en la etapa E) para obtener una microestructura en acero que sea martensítica o martensita-bainítica o hecha de al menos el 75 % de ferrita equiaxial, del 5 al 20 % de martensita y bainita en una cantidad inferior o igual al 0 %.

[0006] En esta solicitud de patente, en la etapa C), el tratamiento térmico puede realizarse en una atmósfera inerte o en una atmósfera que comprenda aire. Todos los Ejemplos se realizan en una atmósfera compuesta de nitrógeno.

[0007] Aunque se mejora la absorción de hidrógeno durante el tratamiento de austenización, no es suficiente para obtener una pieza con una excelente resistencia al agrietamiento retardado. En efecto, aunque la barrera de prerrevestimiento disminuye la absorción de hidrógeno, la chapa de acero al carbono sigue absorbiendo pocas moléculas de hidrógeno.

[0008] Por lo tanto, el objeto de la invención es proporcionar un procedimiento de endurecimiento por presión en el que se evita la adsorción de hidrógeno en la chapa de acero al carbono. Su objeto es proporcionar un procedimiento de endurecimiento por presión que incluya la conformación en caliente.

[0009] Este objeto se logra proporcionando un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 1. La chapa de acero también puede comprender las características de las reivindicaciones 2 a 24.

[0010] Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención.

[0011] Se definirán los siguientes términos:

- todos los porcentajes «%» se definen en peso y

- «chapa de acero al carbono» significa una chapa de acero que tiene menos del 10,5 % en peso de cromo. Por ejemplo, el acero inoxidable no está incluido en la definición de una chapa de acero al carbono.

[0012]Cualquier acero puede usarse ventajosamente en el marco de la invención. Sin embargo, en el caso de que se necesite acero que tenga alta resistencia mecánica, en particular para piezas de la estructura del vehículo automotor, se puede usar acero que tenga una resistencia a la tracción superior a 500 MPa, ventajosamente entre 500 y 2000 MPa antes o después del tratamiento térmico. La composición en peso de la chapa de acero al carbono es preferentemente la siguiente: 0,03 % < C < 0,50 %; 0,3 % < Mn < 3,0 %; 0,05 % < Si < 0,8 %; 0,015 % < Ti < 0,2 %; 0,005 % < Al < 0,1 %; 0 % < Cr < 2,50 %; 0 % < S < 0,05 %; 0 % < P< 0,1 %; 0 % < B <_ 0,010 %; 0 % < Ni < 2,5 %; 0 % < Mo < 0,7 %; 0 % < Nb< 0,15 %; 0 % < N < 0,015 %; 0 % < Cu < 0,15 %; 0 % < Ca < 0,01 %; 0 % < W < 0,35 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables de la fabricación de acero.

[0013]Por ejemplo, la chapa de acero al carbono es 22MnB5 con la siguiente composición: 0,20 % < C < 0,25 %; 0,15 % < Si < 0,35 %; 1,10 % < Mn < 1,40 %; 0 % < Cr < 0,30 %; 0 % < Mo < 0,35 %; 0 % < P < 0,025 %; 0 % < S < 0,005 %; 0,020 % < Ti < 0,060 %; 0,020 % < Al < 0,060 %; 0,002 % < B < 0,004 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables de la fabricación de acero.

[0014]La chapa de acero al carbono puede ser Usibor®2000 con la siguiente composición: 0,24 % < C < 0,38 %; 0,40 % < Mn < 3 %; 0,10 % < Si < 0,70 %; 0,015 % < Al < 0,070 %; 0 % < Cr < 2 %; 0,25 % < Ni < 2 %; 0,020 % < Ti < 0,10 %; 0 % < Nb < 0,060 %; 0,0005 % < B < 0,0040 %; 0,003 % < N < 0,010 %; 0,0001 % < S < 0,005 %; 0,0001 % < P < 0,025 %; entendiéndose que el contenido de titanio y nitrógeno satisface Ti/N >3,42; y que los contenidos de carbono, manganeso, cromo y silicio satisfacen:

Mn Cr Si

2'6 C W Ü T 5 £ 1 ' 1%

la composición comprende opcionalmente uno o varios de los siguientes: 0,05 % < Mo < 0,65 %; 0,001 % < W< 0,30 %; 0,0005 % < Ca < 0,005 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables de la fabricación de acero.

[0015]Por ejemplo, la chapa de acero al carbono es Ductibor®500 con la siguiente composición: 0,040 % < C < 0,100 %; 0,80 % < Mn < 2,00 %; 0 % < Si < 0,30 %; 0 % < S < 0,005 %; 0 % < P < 0,030 %; 0,010 % < Al < 0,070 %; 0,015 % < Nb < 0,100 %; 0,030 % < Ti < 0,080 %; 0 % < N < 0,009 %; 0 % < Cu < 0,100 %; 0 % < Ni < 0,100 %; 0 % < Cr < 0,100 %; 0 % < Mo < 0,100 %; 0 % < Ca < 0,006 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables de la fabricación de acero.

[0016]La chapa de acero al carbono se puede obtener mediante laminación en caliente y, opcionalmente, laminación en frío dependiendo del espesor deseado, que puede ser, por ejemplo, entre 0,7 y 3,0 mm.

[0017]La invención se refiere a un procedimiento de endurecimiento por presión que comprende las siguientes etapas:

C. el tratamiento térmico de la pieza en bruto en una atmósfera con un poder oxidante igual o superior al de una atmósfera compuesta por un 1 % en volumen de oxígeno e igual o inferior al de una atmósfera compuesta por un 50 % en volumen de oxígeno, teniendo dicha atmósfera un punto de rocío comprendido entre -30 y 30 °C, D. la transferencia de la pieza en bruto a una herramienta de prensado,

E. la conformación en caliente de la pieza en bruto para obtener una pieza,

F. el enfriamiento de la pieza obtenida en la etapa E) para obtener una microestructura en acero que sea martensítica o martensita-bainítica o hecha de al menos el 75 % en peso de ferrita equiaxial, del 5 al 20 % en peso de martensita y bainita en una cantidad inferior o igual al 10 % en peso.

[0018]En efecto, sin querer limitarse a ninguna teoría, los inventores han constatado, sorprendentemente, que cuando la chapa de acero al carbono se prerreviste con un revestimiento de barrera que comprende níquel y cromo, encontrándose la relación Ni/Cr en el rango específico anteriormente mencionado, y cuando el tratamiento térmico se realiza en la atmósfera anteriormente mencionada, dicho efecto de barrera del prerrevestimiento se mejora aún más, impidiendo aún más la adsorción de hidrógeno en la chapa de acero al carbono. En efecto, al contrario de una atmósfera compuesta de nitrógeno, con la que se forma una capa más fina de óxidos selectivos en la superficie del prerrevestimiento de barrera durante el tratamiento térmico, en particular el tratamiento de austenización, se cree que se forman óxidos termodinámicamente estables en la superficie del prerrevestimiento de barrera con una cinética baja. Dichos óxidos termodinámicamente estables reducen aún más la adsorción de H<2>.

[0019]Una de las características esenciales del procedimiento según la invención consiste en elegir la atmósfera que tenga un poder oxidante igual o superior al de una atmósfera compuesta por un 1 % en volumen de oxígeno e igual o inferior al de una atmósfera compuesta por un 50%en volumen de oxígeno. La atmósfera puede estar compuesta, en particular, por N<2>o Ar o mezclas de nitrógeno o argón y gases oxidantes como, por ejemplo, oxígeno, mezclas de CO y CO<2>o mezclas de H<2>y H<2>O. También es posible utilizar mezclas de CO y CO<2>o mezclas de H<2>y H<2>sin adición de gas inerte.

[0020] Preferentemente, en la etapa C), la atmósfera tiene un poder oxidante igual o superior al de una atmósfera compuesta por un 10 % en volumen de oxígeno e igual o inferior al de una atmósfera compuesta por un 30 % en volumen de oxígeno. Por ejemplo, la atmósfera es aire, es decir, está compuesta en un 78 % por N<2>, en un 21 % por O<2>y otros gases como gases nobles, dióxido de carbono y metano.

[0021] Preferentemente, en la etapa C), el punto de rocío está entre -20 y 20 °C y ventajosamente, entre -15 °C y 15 °C. En efecto, sin querer limitarse a ninguna teoría, se cree que cuando el punto de rocío se encuentra en el rango anterior mencionado, la capa de óxidos termodinámicamente estables reduce aún más la adsorción de H<2>durante el tratamiento térmico.

[0022] Opcionalmente, en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera comprende impurezas elegidas entre Sr, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr o Bi, siendo el contenido en peso de cada elemento adicional inferior al 0,3 % en peso.

[0023] Ventajosamente, en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera comprende del 55 al 90 %, preferentemente del 70 al 90 %, más preferentemente del 75 al 85 % en peso de níquel.

[0024] Preferentemente, en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera comprende del 10 al 40 %, preferentemente del 10 a 30 % y ventajosamente, del 15 al 25 % de cromo.

[0025] En una realización preferida de la invención, en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera no comprende al menos uno de los elementos elegidos entre Al, Fe, Si, Zn, B, N y Mo. En efecto, sin querer limitarse a ninguna teoría, existe el riesgo de que la presencia de al menos uno de estos elementos disminuya el efecto de barrera del revestimiento.

[0026] Preferentemente, en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera consiste en Cr y Ni, es decir, el revestimiento de barrera comprende solo Ni y Cr e impurezas opcionales.

[0027] Preferentemente, en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera tiene un espesor entre 10 y 550 nm y, más preferentemente, entre 10 y 90. En otra realización preferida de la invención, el espesor es entre 150 y 250 nm. Por ejemplo, el espesor del revestimiento de barrera es de 50 o 200 nm.

[0028] Sin querer limitarse a ninguna teoría, parece que cuando el prerrevestimiento de barrera está por debajo de 10 nm, existe el riesgo de que el hidrógeno se absorba en el acero porque el revestimiento de barrera no cubre lo suficiente la chapa de acero al carbono. Cuando el prerrevestimiento de barrera está por encima de 550 nm, parece que existe el riesgo de que el revestimiento de barrera se vuelva más frágil y que la absorción de hidrógeno comience debido a la fragilidad del revestimiento de barrera.

[0029] En la etapa A), la chapa de acero al carbono se puede recubrir directamente con un prerrevestimiento anticorrosión, estando recubierta esta capa de prerrevestimiento anticorrosión directamente por el prerrevestimiento de barrera. Por ejemplo, el prerrevestimiento anticorrosión comprende al menos un metal seleccionado del grupo que comprende zinc, aluminio, cobre, magnesio, titanio, níquel, cromo, manganeso y sus aleaciones. Preferentemente, el revestimiento anticorrosión es a base de aluminio o a base de zinc.

[0030] En una realización preferida de la invención, el prerrevestimiento anticorrosión a base de aluminio comprende menos del 15 % de Si, menos del 5,0 % de Fe, opcionalmente, del 0,1 al 8,0 % de Mg y opcionalmente, del 0,1 al 30,0 % de Zn, siendo el resto Al. Por ejemplo, el revestimiento anticorrosión es AluSi®.

[0031] En otra realización preferida de la invención, el prerrevestimiento anticorrosión a base de zinc comprende menos del 6,0 % de Al, menos del 6,0 % de Mg, siendo el resto Zn. Por ejemplo, el revestimiento anticorrosión es un revestimiento de zinc para obtener el siguiente producto: Usibor® GI.

[0032] El prerrevestimiento anticorrosión también puede comprender impurezas y elementos residuales tales como hierro con un contenido de hasta el 5,0 %, preferentemente el 3,0 % en peso.

[0033] El prerrevestimiento puede depositarse por cualquier procedimiento conocido por el experto en la materia, por ejemplo, el procedimiento de galvanización por inmersión en caliente, el revestimiento por laminación, el procedimiento de electrogalvanización, la deposición física en fase vapor, tal como la deposición por chorro de vapor, la pulverización catódica por magnetrón o la deposición inducida por haz de electrones. Preferentemente, el prerrevestimiento de barrera se deposita por deposición inducida por haz de electrones o por revestimiento por laminación. Después de la deposición de los prerrevestimientos, se puede realizar una pasada superficial y permite endurecer por deformación la chapa de acero al carbono revestida y darle una rugosidad que facilita la conformación posterior. Se puede aplicar un desengrasado y un tratamiento de superficie para mejorar, por ejemplo, la unión adhesiva o la resistencia a la corrosión.

[0034] Después de la provisión de la chapa de acero al carbono prerrevestida con el revestimiento metálico según la presente invención, la chapa de acero al carbono revestida se corta para obtener una pieza en bruto. Se aplica un tratamiento térmico a la pieza en bruto en un horno. Preferentemente, el tratamiento térmico se realiza bajo atmósfera no protectora o bajo atmósfera protectora a una temperatura entre 800 y 950 °C. Más preferentemente, el tratamiento térmico se realiza a una temperatura de austenización Tm generalmente entre 840 y 950 °C, preferentemente 880 a 930 °C. Ventajosamente, dicha pieza en bruto se mantiene durante un tiempo de permanencia tm entre 1 y 12 minutos, preferentemente entre 3 y 9 minutos. Durante el tratamiento térmico antes de la conformación en caliente, el revestimiento forma una capa de aleación que tiene una alta resistencia a la corrosión, abrasión, desgaste y fatiga.

[0035] A temperatura ambiente, el mecanismo de absorción de hidrógeno en el acero es diferente de la alta temperatura, en particular el tratamiento de austenización. En efecto, generalmente a alta temperatura, el agua del horno se disocia en la superficie de la chapa de acero en hidrógeno y oxígeno. Sin querer limitarse a ninguna teoría, se cree que el revestimiento de barrera que comprende níquel y cromo puede evitar la disociación del agua en la superficie del revestimiento de barrera y también evitar la difusión de hidrógeno a través del revestimiento. Con una atmósfera que tenga un poder oxidante igual o superior al de una atmósfera compuesta por un 1 % en volumen de oxígeno e igual o inferior al de una atmósfera compuesta por un 50 % en volumen de oxígeno, se cree que los óxidos, al ser termodinámicamente estables, inhiben aún más la disociación del agua.

[0036] Después del tratamiento térmico, la pieza en bruto se transfiere a continuación a una herramienta de conformación en caliente y se conforma en caliente a una temperatura entre 600 y 830 °C. La conformación en caliente puede ser la estampación en caliente y la conformación por laminación. Preferentemente, el blanco es estampado en caliente. La pieza se enfría, a continuación, en la herramienta de conformación en caliente o después de la transferencia a una herramienta de enfriamiento específica.

[0037] La velocidad de enfriamiento se controla dependiendo de la composición del acero, de tal manera que la microestructura final después de la conformación en caliente comprende principalmente martensita, preferentemente contiene martensita o martensita y bainita, o está hecha de al menos el 75 % de ferrita equiaxada, del 5 al 20 % de martensita y bainita en una cantidad menor del o igual al 10 %.

[0038] Una pieza endurecida que tiene una excelente resistencia al agrietamiento retardado se obtiene así por conformación en caliente. Preferentemente, la pieza comprende una chapa de acero al carbono revestida con un prerrevestimiento de barrera que comprende níquel y cromo y una capa de óxido que comprende óxidos de hierro, níquel y cromo termodinámicamente estables, aleándose tal revestimiento de barrera mediante difusión con la chapa de acero al carbono. Más preferentemente, una pieza comprende una chapa de acero al carbono revestida con un prerrevestimiento de barrera que comprende hierro, níquel y cromo y una capa de óxido que comprende óxidos de níquel y cromo termodinámicamente estables, aleándose tal revestimiento de barrera mediante difusión con la chapa de acero al carbono. En efecto, sin querer limitarse a ninguna teoría, parece que el hierro del acero se difunde a la superficie del prerrevestimiento de barrera durante el tratamiento térmico. Con la atmósfera de la etapa C), se cree que el hierro, el níquel y el cromo se oxidan lentamente, formando óxidos termodinámicamente estables que impiden la adsorción de H<2>en la chapa de acero al carbono.

[0039] Preferentemente, los óxidos de cromo, níquel y hierro termodinámicamente estables pueden comprender respectivamente Cr<2>O<3>; NiO; FeO, Fe<2>O<3>y/o Fe<3>O<4>.

[0040] Preferentemente, el espesor de la capa de óxido está comprendido entre 10 y 550 nm.

[0041] En una realización preferida de la invención, la pieza es una pieza de acero endurecido por presión que tiene un espesor variable, es decir, la pieza de acero endurecido por presión de la invención puede tener un espesor que no sea uniforme, sino que puede variar. En efecto, es posible lograr el nivel de resistencia mecánica deseado en las zonas que están más sometidas a tensiones externas, y ahorrar peso en las otras zonas de la pieza endurecida por presión, contribuyendo así a la reducción del peso del vehículo. En particular, las piezas con espesor no uniforme pueden producirse mediante laminación flexible continua, es decir, mediante un procedimiento donde el espesor de la lámina obtenido después de la laminación sea variable en la dirección de laminación, en relación con la carga que se ha aplicado a través de los rodillos a la lámina durante el procedimiento de laminación.

[0042] Así, dentro de las condiciones de la invención, es posible fabricar ventajosamente piezas de vehículos con espesores variables para obtener, por ejemplo, una pieza en bruto laminada a medida. En concreto, la pieza puede ser un travesaño delantero, un travesaño de asiento, un travesaño de estribo lateral, un travesaño de salpicadero, un refuerzo de suelo delantero, un travesaño de suelo trasero, un travesaño trasero, un pilar B, un anillo de puerta o un riel de escopeta.

[0043]Para la aplicación automotriz, después de la etapa de fosfatación, la pieza se sumerge en un baño de recubrimiento electroforético. Generalmente, el espesor de la capa de fosfato está entre 1 y 2 |jm y el espesor de la capa de revestimiento electroforético está entre l5 y 25 jm , preferentemente, inferior o igual a 20 jm . La capa de cataforesis garantiza una protección adicional contra la corrosión. Después de la etapa de recubrimiento electroforético, se pueden depositar otras capas de pintura, por ejemplo, una capa de pintura de imprimación, una capa de capa base y una capa de capa superior.

[0044]Antes de aplicar el recubrimiento electroforético en la pieza, la pieza se desengrasa y fosfata previamente para garantizar la adherencia de la cataforesis.

[0045]La invención se explicará ahora en ensayos realizados únicamente con fines informativos. No son limitantes.

Ejemplos

[0046]Para todas las muestras, las chapas de acero al carbono utilizadas son 22MnB5. La composición del acero es la siguiente: C = 0,2252 %; Mn = 1,1735 %; P = 0,0126 %, S = 0,0009 %; N = 0,0037 %; Si = 0,2534 %; Cu = 0,0187 %; Ni = 0,0197 %; Cr = 0,180 %; Sn = 0,004 %; Al = 0,0371 %; Nb = 0,008 %; Ti = 0,0382 %; B = 0,0028 %; Mo = 0,0017 %; As = 0,0023 % et V = 0,0284 %.

[0047]Algunas chapas de acero al carbono están revestidas con un 1.er revestimiento que es un revestimiento anticorrosión denominado en lo sucesivo «AluSi®». Este revestimiento comprende un 9 % en peso de silicio, un 3 % en peso de hierro, siendo el resto aluminio. Se deposita mediante galvanización por inmersión en caliente.

[0048]Algunas chapas de acero al carbono están revestidas con un 2.° revestimiento depositado por pulverización catódica por magnetrón.

Ejemplo 1: prueba de hidrógeno:

[0049]Esta prueba se utiliza para determinar la cantidad de hidrógeno adsorbido durante el tratamiento térmico de austenización de un procedimiento de endurecimiento por presión.

[0050]Los ensayos son chapas de acero al carbono revestidas con un 1.er revestimiento que es AluSi® (25 pm) y un 2.° revestimiento que comprende el 80 % de Ni y el 20 % de Cr.

[0051]Después de la deposición de las chapas de acero al carbono revestidas, los ensayos revestidos se cortaron para obtener una pieza en bruto. Las piezas en bruto se calentaron a continuación a una temperatura de 900 °C durante un tiempo de permanencia que varía entre 5 y 10 minutos. La atmósfera durante el tratamiento térmico era de aire o nitrógeno con un punto de rocío entre -15 °C y 15 °C. Las piezas en bruto se transfirieron a una herramienta de prensado y se estamparon en caliente para obtener piezas con forma omega. A continuación, las piezas se enfriaron mediante ensayos de inmersión en agua caliente paras obtener un endurecimiento por transformación martensítica.

[0052]Finalmente, la cantidad de hidrógeno adsorbido por los ensayos durante el tratamiento térmico se midió por desorción térmica utilizando un TDA o analizador de desorción térmica. Con este fin, cada ensayo se colocó en una habitación de cuarzo y se calentó lentamente en un horno infrarrojo bajo un flujo de nitrógeno. La mezcla liberada hidrógeno/nitrógeno fue recogida por un detector de fugas y la concentración de hidrógeno fue medida por un espectrómetro de masas. Los resultados se muestran en la siguiente tabla 1:

continuación

[0053]Los ensayos según la presente invención liberan una cantidad muy baja de hidrógeno en comparación con los ejemplos comparativos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de endurecimiento por presión que comprende las etapas siguientes:

C. el tratamiento térmico de austenización de la pieza en bruto en una atmósfera que tenga un poder oxidante igual o superior al de una atmósfera compuesta por un 1 % en volumen de oxígeno e igual o inferior al de una atmósfera compuesta por un 50 % en volumen de oxígeno, teniendo dicha atmósfera un punto de rocío comprendido entre -30 y 30 °C,

D. la transferencia de la pieza en bruto a una herramienta de prensado,

E. la conformación en caliente de la pieza en bruto para obtener una pieza,

2. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 1, en el que en la etapa A), la chapa de acero al carbono según la reivindicación 1, en la que el prerrevestimiento de barrera es tal que la relación en peso Ni/Cr está entre 2,3 y 9.

3. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 2, en el que en la etapa C), la atmósfera tiene un poder oxidante igual o superior al de una atmósfera compuesta por un 10 % en volumen de oxígeno e igual o inferior al de una atmósfera compuesta por un 30 % en volumen de oxígeno.

4. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 3, en el que en la etapa C) la atmósfera es aire.

5. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en la etapa C), el punto de rocío está entre -20 y 20 °C.

6. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera comprende del 55 al 90 % en peso de níquel.

7. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 6, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera comprende del 70 al 90 % en peso de níquel.

8. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera comprende del 10 al 40 % de cromo.

9. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 8, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera comprende del 10 al 30 % de cromo.

10. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera no comprende al menos uno de los elementos elegidos entre Al, Fe, Si, Zn, B, N y Mo.

11. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera consiste en Cr y Ni.

12. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 11, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento de barrera tiene un espesor de entre 10 y 550 nm.

13. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 12, en el que en la etapa A), el espesor del prerrevestimiento de barrera es de entre 10 y 90 nm.

14. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 12, en el que en la etapa A), el espesor del prerrevestimiento de barrera es de entre 150 y 250 nm.

15. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que en la etapa A), la chapa de acero al carbono está recubierta directamente por un prerrevestimiento anticorrosión, estando recubierta esta capa de prerrevestimiento anticorrosión directamente por el prerrevestimiento de barrera.

16. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 15, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento anticorrosión comprende al menos un metal seleccionado del grupo que comprende zinc, aluminio, cobre, magnesio, titanio, níquel, cromo, manganeso y sus aleaciones.

17. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 16, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento anticorrosión es a base de aluminio o a base de zinc.

18. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 17, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento anticorrosión a base de aluminio comprende menos del 15 % de Si, menos del 5,0 % de Fe, opcionalmente, del 0,1 al 8,0 % de Mg y opcionalmente, del 0,1 al 30,0 % de Zn, siendo el resto Al.

19. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 18, en el que en la etapa A), el prerrevestimiento anticorrosión a base de zinc comprende menos de un 6,0 % de Al, menos de un 6,0 % de Mg, siendo el resto Zn.

20. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el prerrevestimiento de barrera de la etapa A) se deposita por deposición física en fase vapor, por electrogalvanización, galvanización por inmersión en caliente o por revestimiento por laminación.

21. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que en la etapa C), el tratamiento térmico se realiza a una temperatura entre 800 y 950 °C.

22. Un procedimiento de endurecimiento por presión según la reivindicación 21, en el que en la etapa C), el tratamiento térmico se realiza a una temperatura entre 840 y 970 °C para obtener una microestructura totalmente austenítica en el acero.

23. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en el que en la etapa C), el tratamiento térmico se realiza durante un tiempo de permanencia entre 1 y 12 minutos.

24. Un procedimiento de endurecimiento por presión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en el que durante la etapa E), la conformación en caliente de la pieza en bruto a una temperatura entre 600 y 830 °C.