ES3030700T3

ES3030700T3 - Method for producing a press-hardened laser welded steel part and press-hardened laser welded steel part

Info

Publication number: ES3030700T3
Application number: ES19712842T
Authority: ES
Inventors: Francis Schmit; Maria Poirier; Sadok Gaied
Original assignee: ArcelorMittal SA
Current assignee: ArcelorMittal SA
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2025-07-01
Anticipated expiration: 2039-02-26
Also published as: CN116117319A; KR20230010006A; JP2023039972A; CN116100151B; HUE070989T2; BR112020016881A2; KR102305989B1; CA3092006A1; US20210362762A1; KR20200116956A; KR102650255B1; KR102489870B1; EP4534237A2; RU2746702C1; CN111788034B; JP7191983B2; JP7543381B2; JP2026067925A; ZA202005048B; MA69245B1

Abstract

Método para producir una pieza que comprende: proporcionar una primera y una segunda lámina pre-recubierta (1,2), soldar a tope la primera y la segunda lámina pre-recubierta (1) para obtener una pieza en bruto (15), calentar la pieza en bruto (15) a una temperatura de tratamiento térmico al menos 10°C menor que la temperatura de austenización completa de la junta de soldadura (22) y al menos 15°C mayor que una temperatura mínima Tmin fórmula (I) donde Ac3(WJ) es la temperatura de austenización completa de la junta de soldadura (22) fórmula (II) donde Ts1 y Ts2 son las resistencias a la tracción máximas del sustrato más fuerte y más débil después del endurecimiento por presión CFW es el contenido de carbono del material de relleno β es la proporción de material de relleno ρ es la relación entre los espesores del sustrato más débil y más fuerte y mantener la pieza en bruto (15) a la temperatura de tratamiento térmico durante un tiempo entre 2 y 10 minutos; prensar la pieza en bruto (15) para formar una pieza y enfriar. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para producir una pieza de acero soldada por láser endurecida por presión y una parte de pieza de acero soldada por láser endurecida por presión

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de producción de una pieza de acero soldada por láser endurecida por presión y a la pieza de acero soldada por láser endurecida por presión así obtenida según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 17.

[0002] Las piezas de acero de este tipo se usan en particular en la industria del automóvil y más concretamente para la fabricación de piezas de gestión de impactos, como piezas anti intrusión o de absorción de impactos, piezas estructurales o piezas que contribuyen a la seguridad de los vehículos de motor.

[0003] Para tales tipos de piezas, los fabricantes de vehículos de motor prescriben que la unión de soldadura no debe constituir la zona más débil de la pieza de acero soldada.

[0004] Para evitar la corrosión, las chapas de acero usadas para la fabricación de dichas piezas de acero soldadas se recubren previamente con un revestimiento a base de aluminio mediante un revestimiento por inmersión en caliente en un baño que contiene aluminio. Si las chapas de acero se sueldan sin ninguna preparación previa, el prerrevestimiento a base de aluminio se diluirá con el sustrato de acero dentro del metal fundido durante la operación de soldadura. El aluminio tiende a aumentar la temperatura de austenización completa del metal fundido y, por lo tanto, evita la transformación completa en austenita durante la conformación en caliente usando temperaturas de tratamiento térmico convencionales. En consecuencia, puede que ya no sea posible obtener una microestructura completamente martensítica o bainítica en la unión de soldadura durante el enfriamiento por presión que se produce durante el procedimiento de conformación en caliente.

[0005] Además, el uso de temperaturas de tratamiento térmico más altas, que permitirían una austenitización completa de la unión de soldadura, no es posible, ya que daría como resultado una aleación excesiva del revestimiento con posibles consecuencias negativas en la adhesión de pintura y/o en la soldabilidad por puntos de la pieza endurecida por presión.

[0006] Ante esta situación, al fabricar piezas a partir de dichas chapas de acero prerrevestidas, se han desarrollado dos tipos de soluciones en la técnica anterior para poder obtener una estructura completamente martensítica en la unión de soldadura después del conformado en caliente y el templado usando temperaturas de tratamiento térmico convencionales.

[0007] En particular, el documento EP2007545 describe la primera solución que consiste en eliminar la capa superficial de aleación metálica en los bordes de soldadura de las chapas de acero prerrevestidas para disminuir significativamente el contenido total de aluminio en la unión de soldadura y, por lo tanto, obtener una temperatura de austenización completa cercana a la del material base de las chapas de acero prerrevestidas.

[0008] Además, los documentos EP 2737971, US 2016/0144456 y WO 2014075824 describen una segunda solución que consiste en soldar las chapas de acero prerrevestidas usando un alambre de relleno comprendiendo elementos estabilizadores de austenita, como carbono, manganeso o níquel, para compensar la presencia de aluminio en la unión de soldadura y disminuir la temperatura de austenización completa de la misma, de modo que se pueda obtener una estructura completamente martensítica en la unión de soldadura después del conformado en caliente y el templado usando temperaturas de tratamiento térmico convencionales.

[0009] Estos procedimientos, sin embargo, no son enteramente satisfactorios.

[0010] De hecho, el primer procedimiento consume relativamente mucho tiempo. Además, el segundo procedimiento puede requerir la adición de una cantidad relativamente grande de elementos formadores de austenita para poder obtener una estructura completamente martensítica en la unión de soldadura después del tratamiento térmico. Esta adición aumenta el costo de producción y, además, puede resultar en problemas resultantes de una geometría de unión de soldadura no satisfactoria o de una mezcla no homogénea entre el material de las chapas de acero prerrevestidas y del alambre de relleno en la unión de soldadura con el riesgo de tener austenita retenida localmente.

[0011] El documento DE 102015115915 A1 describe un procedimiento de soldadura para producir una pieza en bruto soldada hecha de un acero endurecible y comprendiendo un revestimiento a base de aluminio o aluminiosilicio y una pieza en bruto soldada así obtenida destinada al conformado por prensado en caliente.

[0012] Un objeto de la invención es por tanto proporcionar un procedimiento para producir una pieza bruta de acero soldada a partir de dos chapas prerrevestidas que permita obtener, después del endurecimiento por presión, una pieza que tenga propiedades de rendimiento frente a choques satisfactorias, incluso para contenidos de aluminio relativamente altos en la unión de soldadura, a un coste relativamente bajo.

[0013] Para este fin, la invención se refiere a un procedimiento para producir una pieza de acero soldada por láser endurecida a presión según la reivindicación 1.

[0014] Realizaciones particulares del procedimiento se describen en las reivindicaciones 2 a 16.

[0015] La invención se refiere además a una pieza de acero soldada por láser endurecida a presión según la reivindicación 17.

[0016] En las reivindicaciones 18 y 19 se describen realizaciones particulares de la pieza de acero.

[0017] La invención se comprenderá mejor tras la lectura de la siguiente memoria descriptiva, que se ofrece únicamente a modo de ejemplo, y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, donde:

- La Figura 1 es una vista esquemática en sección transversal del comienzo de la etapa de soldadura de un procedimiento según la invención,

- la Figura 2 es una vista en sección transversal esquemática de una pieza en bruto soldada obtenida al final de la etapa de soldadura, y

- La Figura 3 es una vista en perspectiva de una chapa de acero prerrevestida después de una etapa de preparación.

[0018] En toda la solicitud de patente, los contenidos de los elementos se expresan en porcentajes en peso (% en peso).

[0019] La invención se refiere a un procedimiento para producir una pieza de acero soldada por láser endurecida por presión.

[0020] Más particularmente, el procedimiento comprende una primera etapa de proporcionar una primera chapa de acero prerrevestida 1 y una segunda chapa de acero prerrevestida 2.

[0021] Cada chapa de acero prerrevestida 1,2 comprende dos caras principales opuestas 5, 6, así como al menos una cara lateral 13, que se extiende entre las dos caras principales opuestas 5,6, desde una cara principal 5,6 a la otra. En el ejemplo que se muestra en la Figura 3, la chapa de acero prerrevestida 1,2 comprende cuatro caras laterales 13. Por ejemplo, las caras laterales 13 forman un ángulo comprendido entre 60° y 90° con una de las caras principales 5,6.

[0022] Como se muestra en la Figura 1, cada chapa de acero prerrevestida 1,2 comprende un sustrato metálico 3,4 que tiene, en al menos una de sus caras principales, un prerrevestimiento que contiene aluminio 7, 8. El prerrevestimiento 7, 8 se superpone al sustrato 3, 4 y está en contacto con este.

[0023] El sustrato metálico 3, 4 es más particularmente un sustrato de acero.

[0024] El acero del sustrato 3, 4 es más particularmente un acero que presenta una microestructura ferritoperlítica.

[0025] Preferentemente, el sustrato 3, 4 está fabricado de un acero destinado al tratamiento térmico, más particularmente un acero endurecido por presión y, por ejemplo, un acero de manganeso-boro, tal como un acero de tipo 22MnB5.

[0026] Según una realización, el acero del sustrato 3, 4 comprende, en peso: el resto es hierro e impurezas resultantes de la fabricación.

0,10% < C <0,5%

0,5% < Mn < 3%

0,1% < Si < 1%

0,01% < C r < 1%

Ti < 0,2%

Al <0,1%

S < 0,05%

P <0,1%

B < 0,010%

siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.

[0027] Más particularmente, el acero del sustrato 3, 4 comprende, en peso:

0,15% <C <0,25%

0,8% < Mn < 1,8%

0,1 % < Si <0,35%

0,01% < Cr < 0,5%

Ti <0,1%

Al <0,1%

S < 0,05%

P < 0,1%

B < 0,005%

siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.

[0028] Según una alternativa, el acero del sustrato 3, 4 comprende, en peso:

0,040% < C < 0,100%

0,70% < Mn < 2,00%

Si < 0,50 %, y más particularmente Si <0,30%

S < 0,009 %, y más particularmente S < 0,005 %

P < 0,030%

0,010% < Al <0,070% 0,015% <Nb< 0,100% Ti < 0,080%

N < 0,009%

Cu <0,100%

Ni <0,100%

Cr < 0,2%

Mo< 0,100%

Ca < 0,006%,

siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.

[0029] Según una alternativa, el acero del sustrato 3, 4 comprende, en peso:

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% 0,015% < 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%

donde el contenido de titanio y nitrógeno satisface la siguiente relación:

y los contenidos de carbono, manganeso, cromo y silicio satisfacen la siguiente relación:

5,3 13 15

comprendiendo el acero opcionalmente uno o más de los siguientes elementos:

0,05% < Mo < 0,65%

0,001% <W <0,30%

0,0005% < Ca < 0,005% siendo el resto hierro e impurezas inevitablemente resultantes de la fabricación.

[0030] Según una alternativa, el acero del sustrato 3, 4 comprende, en peso:

0,06% < C < 0,100%

1,4% < Mn < 1,9%

0,2% < Si < 0,5%

0,010% < Al <0,070%

0,04% < N b < 0,06%

3,4xN <Ti < 8xN

0,02% < C r < 0,1%

0,0005% < B < 0,004%

0,001% < S < 0,009%

siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.

[0031] El sustrato 3, 4 puede obtenerse, dependiendo de su grosor deseado, por laminado en caliente y/o por laminado en frío seguido de recocido, o por cualquier otro procedimiento apropiado.

[0032] El sustrato 3, 4 tiene ventajosamente un espesor comprendido entre 0,6 mm y 5 mm, más particularmente comprendido entre 0,8 mm y 5 mm, y aún más particularmente comprendido entre 1,0 mm y 2,5 mm.

[0033] Según un ejemplo, el espesor del sustrato 3 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 es diferente del espesor del sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2.

[0034] Según una alternativa, los sustratos 3,4 de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 tienen el mismo espesor.

[0035] Según la invención, el sustrato 3 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 tiene, después del endurecimiento por prensado, una resistencia a la tracción final Ts1 que es estrictamente mayor que la resistencia a la tracción final Ts2, después del endurecimiento por prensado, del sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2.

[0036] En este contexto, "después del endurecimiento por prensado" significa después del calentamiento a una temperatura mayor o igual a la temperatura de austenización completa Ac3 del sustrato de acero considerado, la conformación por prensado en caliente y a continuación el enfriamiento para obtener el endurecimiento en comparación con el estado inicial.

[0037] Por ejemplo, la resistencia a la tracción final Ts1 del sustrato 3 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 después del endurecimiento por presión está comprendida entre 1400 MPa y 1600 MPa o entre 1700 MPa y 2000 MPa.

[0038] Por ejemplo, la resistencia a la tracción final Ts2 del sustrato 3 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2 después del endurecimiento por presión está comprendida entre 500 MPa y 700 MPa o entre 1000 MPa y 1200 MPa.

7£L

'I*

[0039] Por ejemplo, la relación ( - ) entre la resistencia a la tracción final Tsi del sustrato 3 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 después del endurecimiento por presión y la resistencia a la tracción final Ts2 del sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2 después del endurecimiento por presión es mayor o igual a 1,2, más particularmente mayor o igual a 1,4.

[0040] Además, la primera chapa de acero prerrevestida 1 tiene un primer espesor t-i. La segunda chapa de acero prerrevestida 1 tiene un segundo espesor t2.

[0041] Los espesores t1 , t2 están comprendidos, por ejemplo, entre 0,6 mm y 5 mm, más particularmente comprendidos entre 0,8 mm y 5 mm, e incluso más particularmente comprendidos entre 1,0 mm y 2,5 mm.

[0042] Según una realización, los espesores t1 y t2 son idénticos. Según una alternativa, los espesores t1 y t2 son diferentes.

[0043] El producto del primer espesor t1 por la resistencia a la tracción final Ts1 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 es estrictamente mayor que el producto del segundo espesor t2 por la resistencia a la tracción final Ts2 de la segunda chapa de acero prerrevestida 1.

[0044] En particular, las composiciones de los sustratos 3 y 4 de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 se eligen entre las composiciones descritas anteriormente.

[0045] Por ejemplo, el acero del sustrato 3 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 comprende, en peso:

0,15% < C < 0,25%

0,8% < Mn < 1,8%

0,1% < Si <0,35%

0,01% < Cr < 0,5%

Ti <0,1%

Al <0,1%

S < 0,05%

P < 0,1%

B < 0,005%

siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación,

[0046] Según otro ejemplo, el acero del sustrato 3 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 comprende, en peso:

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%

0,015% < 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%

donde el contenido de titanio y nitrógeno satisface la siguiente relación:

_ ,Mn Cr Si ^„

2,6CH------ 1-------1---- ^ 1,1% ,

5,3 13 15

comprendiendo el acero opcionalmente uno o más de los siguientes elementos:

0,05% < Mo < 0,65%

0,001% <W <0,30% %

0,0005 % < Ca < 0,005%

siendo el resto hierro e impurezas inevitablemente resultantes de la fabricación.

[0047] Por ejemplo, el acero del sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2 comprende, en peso:

0,040% < C < 0,100%

0,70% < Mn < 2,00%

Si < 0,50 %, y más particularmente Si < 0,30 %,

S < 0,009 %, y más particularmente S < 0,005 %

P < 0,030%

0,010% < Al <0,070%

0,015% <Nb< 0,100%

Ti < 0,080%

N < 0,009%

Cu <0,100%

Ni <0,100%

Cr < 0,2%

Mo< 0,100%

C a < 0 , 0 0 6 % ,

siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.

[0048] Según otro ejemplo, el acero del sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2 comprende, en peso:

0,06% <C <0,100%

1,4% < Mn < 1,9%

0,2% < Si < 0,5%

0,010% < Al <0,070%

0,04% < Nb < 0,06%

3,4xN < Ti < 8xN

0,02% <C r <0,1%

0,0005% < B < 0,004%

0,001% < S < 0,009%

siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.

[0049] Preferentemente, el contenido de carbono del sustrato 3 de la primera chapa de acero prerrevestida 1 es mayor en al menos 0,05 % en peso que el contenido de carbono del sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2.

[0050] Según la invención, para al menos una entre la primera chapa de acero prerrevestida 1 y la segunda chapa de acero prerrevestida 2, el prerrevestimiento que contiene aluminio 7, 8 comprende al menos el 50 % en peso de aluminio.

[0051] Preferentemente, el prerrevestimiento 7, 8 se obtiene mediante revestimiento por inmersión en caliente, es decir por inmersión del sustrato 3, 4 en un baño de metal fundido. En este caso, como se muestra en la Figura 1, el prerrevestimiento 7, 8 comprende al menos una capa de aleación intermetálica 9, 10 en contacto con el sustrato 3, 4.

[0052] La capa de aleación intermetálica 9, 10 comprende un compuesto intermetálico comprendiendo al menos hierro y aluminio. La capa de aleación intermetálica 9,10, en particular, se forma por reacción entre el sustrato 3,4 y el metal fundido del baño. Más particularmente, la capa de aleación intermetálica 9,10 comprende compuestos intermetálicos del tipo Fex-Aly, y más particularmente, Fe2A¡5.

[0053] En el ejemplo de la Figura 1, el prerrevestimiento 7,8 comprende, además, una capa de aleación metálica 11,12 que se extiende por encima de la capa de aleación intermetálica 9,10. La capa de aleación metálica 11,12 tiene una composición cercana a la del metal fundido en el baño. Está formada por el metal fundido arrastrado por la chapa a medida que se desplaza a través del baño de metal fundido durante el revestimiento por inmersión en caliente.

[0054] La capa de aleación metálica 11,12 es, por ejemplo, una capa de aluminio, una capa de aleación de aluminio o una capa de aleación a base de aluminio.

[0055] En este contexto, una aleación de aluminio se refiere a una aleación comprendiendo más del 50 % en peso de aluminio. Una aleación a base de aluminio es una aleación donde el aluminio es el elemento principal, en peso.

[0056] Por ejemplo, la capa de aleación metálica 11, 12 es una capa de aleación de aluminio comprendiendo, además, silicio. Más particularmente, la capa de aleación metálica 11, 12 comprende, en peso: el resto siendo aluminio e impurezas posibles.

8% < Si < 11%,

2% < Fe < 4%,

[0057] La capa de aleación metálica 11,12 presenta, por ejemplo, un grosor comprendido entre 19 pm y 33 pm o entre 10 pm y 20 pm.

[0058] En el ejemplo mostrado en la Figura 1, donde el prerrevestimiento 7,8 comprende una capa de aleación metálica 11,12, el grosor de la capa de aleación intermetálica 9, 10 es generalmente del orden de unos pocos micrómetros. En particular, su grosor medio típicamente comprende entre 2 y 7 micrómetros.

[0059] La estructura particular del prerrevestimiento 7, 8 comprendiendo la capa de aleación intermetálica 9,10 y la capa de aleación metálica 11,12 obtenida mediante revestimiento por inmersión en caliente se describe, en particular, en la patente EP 2007545.

[0060] Según otra realización, el prerrevestimiento que contiene aluminio 7, 8 solo comprende la capa de aleación intermetálica 9, 10 como anteriormente descrito. En este caso, el grosor de la capa de aleación intermetálica 9, 10 está comprendido, por ejemplo, entre 10 pm y 40 pm. Dicho prerrevestimiento 7, 8 que consiste en una aleación intermetálica 9, 10 puede obtenerse, por ejemplo, sometiendo a un tratamiento prealeación un prerrevestimiento 7, 8 comprendiendo una capa de aleación intermetálica 9, 10 y una capa de aleación metálica 11,12, como se ha descrito anteriormente. Dicho tratamiento prealeación se lleva a cabo a una temperatura y durante un tiempo de espera elegidos para alear el prerrevestimiento 7, 8 con el sustrato 3, 4 en al menos una fracción del grosor del prerrevestimiento 7, 8.

[0061] Más particularmente, el tratamiento prealeación comprende las siguientes etapas: calentar la chapa a una temperatura de pre-aleación comprendida entre 620 °C y 1000 °C y mantener la chapa pre-aleación a esta temperatura durante un tiempo que varía entre unos pocos minutos y varias horas dependiendo de la temperatura de tratamiento utilizada. En este caso, la capa de aleación intermetálica 9, 10 puede estar compuesta de diferentes subcapas intermetálicas, como las subcapas Fe<2>Al<5>, FeAh, FeAl, FeaAl-^Sis y FeAh.

[0062] Ventajosamente, como se ilustra en la Figura 1, el sustrato 3,4 presenta un prerrevestimiento que contiene aluminio 7, 8 como el anteriormente descrito en sus dos caras principales.

[0063] Las chapas de acero prerrevestidas primera y segunda 1,2 pueden llevar un prerrevestimiento idéntico 7, 8.

[0064] De manera alternativa, los prerrevestimientos 7, 8 de las chapas de acero prerrevestidas primera y segunda 1, 2 pueden tener una composición diferente.

[0065] A continuación se determina el contenido promedio teórico de aluminioA l w ’helílen una unión de soldadura 22 obtenido mediante soldadura a tope entre la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas 1, 2 descritas anteriormente, posiblemente usando un material de relleno.

[0066] En caso de que se pretenda usar un material de relleno, el material de relleno es preferentemente un material de relleno a base de acero que tiene un contenido de aluminio inferior o igual a 0,05 % en peso.

[0067] Esta determinación se lleva a cabo de cualquier manera conocida por el experto en la materia.

[0068] Por ejemplo, el contenido promedio teórico de aluminio en la unión de soldadura 22 puede determinarse

A lM!hí^ £Íes el contenido medio teórico de aluminio en la unión de soldadura 22, en % en peso,

Alcoating es el contenido medio de aluminio en el prerrevestimiento que contiene aluminio 7, 8, en % en peso, Mc es el peso por unidad de área del prerrevestimiento que contiene aluminio 7, 8 en cada una de las dos chapas de acero prerrevestidas 1, 2, en g/m2,

p es la proporción de material de relleno a base de acero opcionalmente añadido al baño de fusión de soldadura, comprendida entre 0 y 1, donde p es igual a cero en el caso de que no se añada material de relleno al baño de fusión de soldadura,

t<1>es el espesor de la primera chapa de acero prerrevestida 1, en mm, y

t<2>es el espesor de la segunda chapa de acero prerrevestida 2, en mm.

[0069] La fórmula anterior se puede usar incluso en el caso en que se use un material de relleno, siempre que el material de relleno comprenda un contenido de aluminio menor o igual que 0,05 % en peso.

[0070] La fórmula anterior se puede usar además incluso en el caso en que los sustratos 3,4 comprendan aluminio, siempre que el contenido de aluminio de los sustratos 3, 4 sea menor o igual que 0,05 % en peso.

[0071] La proporción p de material de relleno a base de acero opcionalmente añadido al baño de soldadura está comprendida, por ejemplo, entre 0 y 0,5, es decir, entre 0 % y 50 % cuando la proporción se expresa en porcentaje.

[0072] En el caso en que el contenido promedio teóricoA l w ’heíc¡de aluminio en la unión de soldadura 22 sea estrictamente mayor que 1,25% en peso, el procedimiento según la invención comprende además una etapa de preparación de un borde de soldadura 14 de al menos una de las chapas de acero prerrevestidas 1,2 de tal manera que, después de la preparación, el contenido promedio teórico de aluminioAVhen la unión de soldadura está comprendido entre 0,5 % en peso y 1,25 % en peso.

[0073] Más particularmente, el borde de soldadura 14 de una chapa de acero prerrevestida 1,2 considerada es el borde de la chapa de acero prerrevestida 1,2 que está destinado a ser soldado a la otra chapa de acero prerrevestida 1, 2.

[0074] Como se muestra más particularmente en la Figura 3, el borde de soldadura 14 comprende una parte periférica de la chapa de acero prerrevestida 1,2 que está destinada a incorporarse al menos parcialmente en la unión de soldadura 22 durante la soldadura a tope. Más particularmente, el borde de soldadura 14 comprende una cara lateral 13 de la chapa de acero prerrevestida 1, 2 y una parte de la chapa prerrevestida 1, 2 que se extiende desde esta cara lateral 13 y comprendiendo una parte del prerrevestimiento 7, 8 y una parte del sustrato 3, 4.

[0075] Más particularmente, la etapa de preparación del borde de soldadura 14 comprende retirar el prerrevestimiento que contiene aluminio 7, 8 sobre al menos una fracción de su espesor en al menos una cara principal 5, 6 de al menos una de la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2. El prerrevestimiento 7,8 se retira sobre una zona de retirada 18 que se extiende en el borde de soldadura 14, desde la cara lateral 13 de la chapa de acero prerrevestida 1,2. La zona de retirada 18 puede tener una anchura comprendida entre 0,5 mm y 2 mm a partir de la cara lateral 13 de la chapa de acero prerrevestida 1,2. En la Figura 3 se muestra un ejemplo de una chapa de acero prerrevestida 1 preparada de esta manera.

[0076] La retirada se lleva a cabo preferentemente usando un haz láser.

[0077] Ventajosamente, en la zona de retirada 18, se elimina la capa de aleación metálica 11, 12 mientras que la capa de aleación intermetálica 9, 10 permanece en al menos una fracción de su grosor.

[0078] Más particularmente, en la zona de retirada 18, se elimina la capa de aleación metálica 11,12, mientras que la capa de aleación intermetálica 9, 10 permanece intacta.

[0079] La capa de aleación intermetálica residual 9,10 protege las áreas de la pieza bruta soldada inmediatamente adyacentes a la unión de soldadura 22 de la oxidación y descarburación durante las etapas de conformado en caliente posteriores, y de la corrosión durante el servicio en uso.

[0080] En el ejemplo mostrado en la Figura 3, la capa de aleación metálica 11, 12 se ha eliminado en el borde de soldadura 14 sobre una zona de eliminación 18, dejando la capa de aleación intermetálica 9, 10 intacta.

[0081] En particular, la fracción de prerrevestimiento 7, 8 que se retira, así como el número de caras principales de las chapas de acero prerrevestidas 1,2 donde se va a retirar el prerrevestimiento 7, 8 es tal que, después de la retirada, el contenido promedio teórico de aluminio en la unión de soldadura 22 está comprendido entre 0,5 % en peso y 1,25 % en peso.

[0082] En particular, el prerrevestimiento 7, 8 puede retirarse en al menos una fracción de su espesor en:

- solo una cara principal 5, 6 de la primera o la segunda chapa de acero prerrevestida 1,2, o

- en dos caras principales en total, por ejemplo, en una sola cara principal 5,6 de cada una de las chapas de acero prerrevestidas primera y segunda 1, 2 o en las dos caras principales 5, 6 de solo una entre las chapas de acero prerrevestidas primera y segunda 1, 2; o

- en tres caras principales 5, 6 en total, es decir, en las dos caras principales 5, 6 de una entre la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1, 2 y en solo una cara principal 5, 6 de la otra chapa de acero prerrevestida 1,2; o - en cuatro caras principales 5, 6 en total, es decir, en las dos caras principales 5, 6 de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1, 2.

[0083] En el caso donde el contenido medio teórico de aluminio„en la unión de soldadura 22 obtenido mediante soldadura a tope entre la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 proporcionadas en la etapa de provisión, posiblemente usando un material de relleno que tiene un contenido de aluminio menor o igual al 0,05 % en peso, está comprendido entre el 0,5 % en peso y el 1,25 % en peso, la soldadura se lleva a cabo en particular en la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 sin la eliminación previa del prerrevestimiento 7,8. Más particularmente, en este caso, la soldadura se lleva a cabo con la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 con su prerrevestimiento 7,8 intacto al menos en los bordes de soldadura 14.

[0084] Opcionalmente, incluso en el caso donde el contenido de aluminio promedio teóricoA l «‘heMen la unión de soldadura 22 obtenida mediante soldadura a tope entre la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas 1, 2 proporcionada en la etapa de provisión, posiblemente usando un material de relleno que tiene un contenido de aluminio menor o igual al 0,05 % en peso, está comprendida entre el 0,5 % en peso y el 1,25 % en peso, y más particularmente estrictamente mayor que el 0,5 % en peso, el prerrevestimiento 7,8 puede retirarse sobre al menos una fracción de su espesor en el borde de soldadura 14 sobre al menos una cara principal 5,6 de al menos una de las chapas de acero prerrevestidas 1,2, y por ejemplo sobre solo una cara principal 5, 6 de al menos una de las dos chapas de acero prerrevestidas 1,2. Por ejemplo, el prerrevestimiento 7, 8 se elimina en al menos una fracción de su espesor en el borde de soldadura 14 en solo una cara principal 5, 6 de cada una de las dos chapas de acero prerrevestidas 1,2. Esta etapa de eliminación opcional se lleva a cabo de tal manera que el contenido promedio teórico de aluminioAI‘“h“ en la unión de soldadura 22 obtenido soldando la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 así preparadas, posiblemente usando un material de relleno que contiene como máximo 0,05% en peso de aluminio, permanece comprendido entre 0,5 y 1,25 % en peso.

[0085] En particular, dicha eliminación se puede llevar a cabo para disminuir aún más la temperatura de tratamiento térmico Tt usada para el tratamiento térmico posterior, determinándose la temperatura de tratamiento térmico Tt como se describe más adelante. De hecho, la temperatura de austenitización Ac3(WJ) de la unión de soldadura 22 disminuye con la disminución del contenido de aluminio. En particular, esta etapa de eliminación opcional se puede llevar a cabo en el caso de que la temperatura de tratamiento térmico Tt determinada en ausencia de eliminación sea estrictamente mayor que 950 °C. De hecho, con el fin de mantener una buena capacidad de pintura y soldabilidad, es preferible usar temperaturas de tratamiento térmico Tt menores o iguales a 950 °C.

[0086] Después de la determinación del contenido de aluminio promedio teóricoAítken la unión de soldadura 22 y, si es necesario o se desea, la etapa de preparación, el procedimiento comprende además una etapa de soldadura a tope de la primera chapa de acero prerrevestida 1 a la segunda chapa de acero prerrevestida 2 usando soldadura por láser para obtener una unión de soldadura 22 entre la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 y así obtener una pieza en bruto de acero soldada 15.

[0087] La unión de soldadura 22 tiene un contenido de aluminio comprendido entre 0,5 y 1,25 % en peso.

[0088] Según una realización, la etapa de soldadura incluye el uso de un material de relleno.

[0089] El material de relleno es ventajosamente un material de relleno a base de acero que tiene un contenido de aluminio menor o igual a 0,05 % en peso. El material de relleno tiene un bajo contenido de aluminio para diluir el aluminio del revestimiento.

[0090] Por ejemplo, el material de relleno comprende además elementos formadores de austenita para equilibrar parcialmente el efecto formador de ferrita y/o el efecto formador de compuesto intermetálico del aluminio del prerrevestimiento 7, 8.

[0091] El material de relleno es, por ejemplo, un alambre o polvo de relleno.

[0092] La proporción de material de relleno añadido al baño de soldadura está comprendida, por ejemplo, entre 0 y 0,5.

[0093] Según un ejemplo particular, el material de relleno tiene la siguiente composición, en peso:

0,1% < C < 1,2%

0,01% <Mn <10%

0,02% < Ni < 7%

0,02% < Cr < 5%

0,01% < Si < 2%

opcionalmente:

trazas < Mo < 1 %;

trazas ¿ Ti < 0,1 %;

trazas í V < 0 , 1 %

trazas £ B < 0,01 %;

trazas < Nb < 0,1 %;

Trazas s Al < 0,05 %;

[0094] Según ejemplos particulares, el material de relleno puede tener una de las composiciones W1, W2 o W3 descritas en la Tabla 1 a continuación.

^

[0095] En todas estas composiciones, el contenido se expresa en porcentaje en peso.

[0096] Además, para cada una de las composiciones, el resto de la composición es hierro e impurezas inevitables.

[0097] En la Tabla 1 anterior, “-” indica que la composición contiene, al menos, trazas del elemento.

[0098] Según una variante, la etapa de soldadura es una etapa de soldadura autógena, lo que significa que la soldadura se lleva a cabo sin usar un material de relleno. En este caso, la composición de la unión de soldadura 22 depende solo de la composición de los sustratos 3,4 de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 y de la cantidad de prerrevestimiento 7, 8 incorporado en la unión de soldadura 22.

[0099] La operación de soldadura da como resultado la formación de una unión de soldadura 22 en la unión entre las dos chapas 1, 2.

[0100] La etapa de soldadura es una etapa de soldadura láser, donde un rayo láser 24 se dirige hacia la unión entre las dos chapas de acero prerrevestidas 1, 2.

[0101] La etapa de soldadura láser se realiza, por ejemplo, con un láser de CO2 o un láser de estado sólido o un láser semiconductor.

[0102] La fuente láser es preferentemente una fuente láser de alta energía. Puede seleccionarse, por ejemplo, de entre un láser de CO2 con una longitud de onda de aproximadamente 10 micrómetros, una fuente láser de estado sólido con una longitud de onda de aproximadamente 1 micrómetro o una fuente láser semiconductora, por ejemplo, un láser de diodo con una longitud de onda comprendida aproximadamente entre 0,8 y 1 micrómetro.

[0103] La energía del láser se elige según el espesor de la primera y segunda chapa de acero prerrevestida 1,2. En particular, la energía se elige de manera que permita la fusión de los bordes de soldadura 14 de las chapas de acero prerrevestidas 1,2, así como una mezcla suficiente en la unión de soldadura 22. Para un láser de CO2, la potencia del láser está comprendida, por ejemplo, entre 3 kW y 12kW. Para un láser de estado sólido o un láser semiconductor, la potencia del láser está comprendida, por ejemplo, entre 2 kW y 8 kW.

[0104] El diámetro del haz láser 24 en el punto de impacto 26 sobre las chapas de acero prerrevestidas 1, 2 puede ser igual a unos 600 pm para ambos tipos de fuentes láser.

[0105] Durante la etapa de soldadura, la soldadura se realiza, por ejemplo, bajo una atmósfera protectora. Dicha atmósfera protectora evita, en particular, la oxidación y descarburación de la zona donde se realiza la soldadura, la formación de nitruro de boro en la unión de soldadura 22 y posibles fisuras en frío debidas a la absorción de hidrógeno.

[0106] La atmósfera protectora es, por ejemplo, formada por un gas inerte o una mezcla de gases inertes. Los gases inertes pueden ser helio o argón o una mezcla de dichos gases.

[0107] La soldadura puede llevarse a cabo usando el rayo láser como única fuente de calor.

[0108] Opcionalmente, la etapa de soldadura por láser incluye, además del haz de láser, una fuente de calor adicional, tal como, por ejemplo, un arco eléctrico o un calentamiento por inducción. Esta fuente de calor adicional contribuye a fundir los bordes de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1, 2 para formar la unión de soldadura 22.

[0109] Opcionalmente, la etapa de soldadura comprende el uso de un alambre de relleno 20, como se muestra en líneas discontinuas en la Figura 1. En este caso, el rayo láser 24 está configurado adicionalmente para fundir el alambre de relleno 20 en el punto de impacto 26 del rayo láser 24.

[0110] Durante la etapa de soldadura, la distancia entre los bordes de soldadura enfrentados 14 de las dos láminas de acero prerrevestidas 1 y 2 es, por ejemplo, inferior o igual a 0,3 mm, y más concretamente inferior o igual a 0,1 mm. Esta separación entre los bordes de soldadura enfrentados 14 de las dos láminas 1 y 2 facilita la deposición del material de un posible alambre de relleno 20 durante la soldadura y evita la formación de un sobreespesor en la unión soldada 22.

[0111] Al final de la etapa de soldadura, se obtiene una pieza en bruto de acero soldada 15 como se muestra en la Figura 2.

[0112] Después de la etapa de soldadura, el procedimiento según la invención comprende una etapa de calentamiento de la pieza en bruto de acero soldada 15 así obtenida en un horno de tratamiento térmico.

[0113] Más particularmente, la etapa de calentamiento comprende calentar la pieza en bruto de acero soldada 15 a una temperatura de tratamiento térmico Tt.

[0114] Según la invención, la temperatura de tratamiento térmico Tt es al menos 10 °C más baja que la temperatura de austenización completa Ac3(WJ) de la unión de soldadura 22.

[0115] La temperatura de austenitización completa Ac3(WJ) de la unión de soldadura 22, en °C, se determina, por ejemplo, a partir de la composición de la unión de soldadura 22 mediante el uso de la siguiente fórmula:

Ac3(WJ) = 102,2 x Al+ 439 x C 181,9 x Mn 364,1 x Si 148 x A l2-425,2 x C 2-29,2 x Mn2-497,8 x S i2- 400 x Al x C 9,9 x Al x Mn - 50,5 x Al x Si -208,9 x C x Mn 570,3, donde Al, C, Mn y Si se refieren, respectivamente, al contenido de aluminio, carbono, manganeso y silicio en la unión de soldadura 22, en % en peso.

[0116] La fórmula anterior para Ac3(WJ) se puede usar en los intervalos de contenido expresados en la Tabla 2 a continuación:

Tabte a Ac3

En la Tabla 2 anterior:

- todo el contenido se expresa en porcentaje en peso.

-"-" significa que no hay límite inferior.

[0117] Según la invención, la temperatura de tratamiento térmico Tt es aún mayor en al menos 15 °C que una temperatura mínima Tmin. En este contexto, la temperatura mínima Tmin se define de la siguiente manera:

7 ^ 673 - 40 xA I)

100

donde

Ac3(WJ) es la temperatura de austenización completa de la unión de soldadura 22, en °C,

Al es el contenido de aluminio en la unión de soldadura 22, en % en peso, y

(l+/3)(max(l;^)'/>2 -350)

a IC= (1- - ) x l0 Ü

(\-/3)(pTs2 TSl) J3( 1 /i)(3130C 750) -350x(l p)

donde

Ts1 es la resistencia a la tracción final del sustrato más fuerte 3 después del endurecimiento por presión, en MPa Ts2 es la resistencia a la tracción final del sustrato más débil 4 después del endurecimiento por presión, en MPa p es la proporción de material de relleno añadido al baño de soldadura, comprendido entre 0 y 1

CFW es el contenido de carbono del material de relleno, en % en peso

p es la relación entre el espesor de la chapa de acero prerrevestida 2 comprendiendo el sustrato más débil 4 y el espesor de la chapa de acero prerrevestida 1 comprendiendo el sustrato más fuerte 3 (p = t2/ti).

[0118] En este contexto, un sustrato es más débil que el otro si tiene una resistencia a la tracción final más baja Ts, después del endurecimiento por presión.

[0119] Por lo tanto, la temperatura mínima Tmin se puede calcular según:

- la composición química de la unión de soldadura 22,

- las propiedades de los sustratos 3,4 de las chapas de acero prerrevestidas 1,2,

- en el caso de que se utilice un material de relleno, la proporción y composición del material de relleno.

[0120] La etapa de calentamiento de la pieza bruta soldada 15 incluye además una etapa de mantenimiento de la pieza bruta de acero soldada 15 a la temperatura de tratamiento térmico Tt durante un tiempo comprendido entre 2 y 10 minutos.

[0121] Al final de la etapa de calentamiento, dado que la pieza en bruto de acero soldada 15 se ha calentado a una temperatura que es al menos 10 °C menor que la temperatura de austenización completa Ac3(WJ) de la unión de soldadura 22, la microestructura de la unión de soldadura 22 no es completamente austenítica. La fracción de ferrita intercrítica en la unión de soldadura 22 depende de la diferencia de temperatura entre la temperatura de tratamiento térmico Tt y la temperatura de austenización completa Ac3(WJ) de la unión de soldadura 22. En particular, al final dea IC

la etapa de calentamiento, la fracción de ferrita intercrítica en la unión de soldadura 22 es mayor o igual al 15 % y menor en al menos 5 % que una fracción de ferrita intercrítica máxima a™' (\5%<a< 5%) .

[0122] La fracción de ferrita intercrítica máxima en %, se puede determinar usando la siguiente fórmula:

donde

CFW es el contenido de carbono del material de relleno, en % en peso

p es la relación entre el espesor de la chapa de acero prerrevestida 2 comprendiendo el sustrato más débil 4 y el espesor de la chapa de acero prerrevestida 1 que comprende el sustrato más fuerte 3 (p = t2/ti).

[0123] Como es conocido por el experto en la materia, la fracción de ferrita intercrítica se puede medir, por ejemplo, mediante templado directo de la pieza en bruto soldada 15 después del calentamiento a la temperatura de tratamiento térmico Tt. Después del grabado con Nital adaptado, la ferrita intercrítica aparece como un constituyente pálido sobre una matriz de martensita grisácea.

[0124] La fracción de ferrita intercrítica en la unión de soldadura 22 también se puede determinar a través del análisis de una imagen de mapeo elemental de manganeso de una muestra, que muestra la distribución del contenido de manganeso en la muestra. Dicha imagen de mapeo se puede obtener, por ejemplo, mediante análisis de una muestra a través de microanálisis por sonda electrónica(Electrón Probe Micro-Analysis,EPMA). En esta imagen de mapeo de Mn, las áreas que muestran mínimos de contenido de Mn coinciden con las áreas de ferrita intercrítica, mientras que las áreas que tienen un mayor contenido de Mn corresponden a las fases resultantes de la transformación de la austenita formada durante el recocido intercrítico. Por lo tanto, la fracción superficial de la ferrita intercrítica corresponde a la fracción superficial de las áreas de mínimos de contenido de Mn en esta imagen. Este procedimiento se describe, por ejemplo, en el documento Hanlon, D; Rijkenberg, A; Leunis, E y col: Quantitative phase analysis of multi-phase steels,H<a>ST (2007), ISBN 92-79-02658-5, págs. 77-79. De hecho, se sabe que, durante el recocido intercrítico, se produce una partición del manganeso entre la austenita y la ferrita, migrando el manganeso de la ferrita a la austenita de manera que, al final del recocido intercrítico, el contenido de Mn de la ferrita intercrítica es estrictamente menor que el contenido de Mn de la austenita. Las fases que se forman a partir de la austenita durante el enfriamiento posterior, tales como martensita, ferrita de transformación y/o bainita, heredan el contenido de Mn de la austenita, mientras que la ferrita intercrítica conserva su menor contenido de Mn resultante de la partición. Por lo tanto, en la imagen de mapeo elemental de Mn, la ferrita intercrítica se puede distinguir de otras fases, y en particular de otros tipos de ferrita, y corresponde a las áreas donde el contenido de Mn es mínimo.

[0125] En el contexto de esta solicitud de patente, todas las fracciones relacionadas con la microestructura se expresan en porcentaje de superficie.

[0126] Al final de la etapa de calentamiento, la microestructura de los sustratos 3, 4 de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1,2 es completamente austenítica. En particular, debido a la presencia de aluminio del prerrevestimiento 5,6 en los bordes de soldadura 14 de las chapas de acero prerrevestidas 1,2 en el momento de la soldadura, la temperatura de austenización completa Ac3 de los sustratos 3,4 es estrictamente menor que la temperatura de austenización completa Ac3(WJ) de la unión de soldadura 22.

[0127] Al final de la etapa de calentamiento, la pieza bruta de acero soldada 15 se conforma en caliente en una prensa en una pieza de acero en una herramienta de conformación por prensado. Por ejemplo, la pieza en bruto de acero soldada 15 se conforma en la pieza de acero mediante estampado en caliente usando una herramienta de estampado en caliente adaptada.

[0128] Preferentemente, el tiempo de transferencia entre el horno de tratamiento térmico y la herramienta de conformación por presión es menor o igual a 10 segundos. Está comprendido, por ejemplo, entre 5 y 10 segundos. El tiempo de transferencia se elige para que sea lo más corto posible con el fin de evitar transformaciones metalúrgicas en la pieza bruta soldada 15, en particular la formación de ferrita, antes del conformado en caliente.

[0129] La pieza de acero así formada se enfría a continuación con una velocidad de enfriamiento mayor o igual que la velocidad de enfriamiento martensítico o bainítico crítica del sustrato más endurecible 3, 4 entre los sustratos 3, 4 de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1, 2.

[0130] Ventajosamente, la etapa de enfriamiento se lleva a cabo en la herramienta de conformación por prensado, por ejemplo, mediante el uso de una herramienta de conformación provista de un sistema de enfriamiento, comprendiendo, por ejemplo, canales de enfriamiento formados en la herramienta de conformación por prensado.

[0131] Según la invención, al final de la etapa de enfriamiento, la unión de soldadura 22 tiene unaa,c

microestructura comprendiendo martensita y/o bainita y una fracción de ferrita intercrítica mayor o igual al 15 % y

menor en al menos el 5 % que una fracción de ferrita intercrítica máxima La fracción de ferrita intercrítica máxima sea ICpuede determinar como se explicó anteriormente.

[0132] Al final de la etapa de enfriamiento, al menos uno de los sustratos 3, 4 tiene una microestructura principalmente martensítica y/o bainítica. La martensita y/o la bainita resultan de la transformación, durante la etapa de enfriamiento, de la austenita formada durante la etapa de calentamiento.

[0133] Según un ejemplo, ambos sustratos 3, 4 tienen una estructura principalmente martensítica y/o bainítica.

[0134] En este contexto, "principalmente" significa que la microestructura consiste en martensita y/o bainita y como máximo 5 % de ferrita.

[0135] La presente invención también se refiere a una pieza de acero soldada por láser endurecida por presión obtenida usando el procedimiento descrito anteriormente.

[0136] Las partes, en particular, una parte de gestión de colisiones, por ejemplo, una parte antiintrusión o una parte de absorción de impactos, una parte estructural o una parte que contribuye a la seguridad de un vehículo de motor.

[0137] La pieza de acero soldada por láser endurecida por presión comprende una primera parte de pieza de acero revestida y una segunda parte de pieza de acero revestida unidas por una unión de soldadura 22 como se describió anteriormente.

[0138] Más particularmente, la primera parte de pieza de acero revestida y la segunda parte de pieza de acero revestida resultan respectivamente del conformado en caliente y enfriamiento en la herramienta de conformado de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas 1, 2.

[0139] Más particularmente, cada parte de pieza de acero revestida comprende un sustrato de acero que tiene, en al menos una de sus caras principales, un revestimiento que contiene aluminio comprendiendo hierro y al menos 30 % en peso de aluminio.

[0140] En particular, el revestimiento que contiene aluminio de las primeras y segundas partes de acero resulta de la aleación al menos parcial del prerrevestimiento 7, 8 durante el conformado en prensa caliente.

[0141] Los sustratos de la primera y segunda partes de pieza de acero tienen las composiciones anteriormente descritas para las chapas prerrevestidas 1,2. Son resultado del prensado en caliente y enfriamiento de los sustratos 3,4 de las chapas de acero prerrevestidas 1,2.

[0142] El sustrato de la primera parte de pieza de acero revestida tiene una resistencia a la tracción final Ts1 estrictamente mayor que la resistencia a la tracción final Ts2 del sustrato de la segunda parte de pieza de acero revestida.

[0143] Por ejemplo, la primera parte de la pieza de acero revestida tiene un primer espesor y la segunda parte de la pieza de acero revestida tiene un segundo espesor, y el producto del primer espesor por la resistencia a la tracción final de la primera parte de la pieza de acero revestida es estrictamente mayor que el producto del segundo espesor por la resistencia a la tracción final Ts2 de la segunda parte de la pieza de acero revestida.

[0144] La unión de soldadura 22 tiene un contenido de aluminio comprendido entre 0,5 % en peso y 1,25 % en peso.

[0145] La unión de soldadura 22 tiene una microestructura comprendiendo martensita y/o bainita y una fracciónOL

de ferrita intercrítica .. mayor o igual al 15 % y menor en al menos un 5 % que una fracción de ferrita intercrítica

máxima a ' ™ (\5%<a,< a™' -5%)

[0146] La fracción de ferrita intercrítica máxima se puede determinar como se explicó anteriormente.

[0147] En la pieza de acero soldada por láser endurecida por presión, la proporción p de material de relleno añadido al baño de soldadura durante la operación de soldadura puede determinarse midiendo el contenido de aluminio Alweld en la unión de soldadura 22 a través de cualquier procedimiento adaptado. Conociendo el contenido de aluminio Alcoating en los revestimientos de las chapas de acero soldadas, y considerando que la cantidad de aluminio en el material de relleno es insignificante, la proporción p puede calcularse usando la fórmula:

descrita anteriormente. El contenido de carbono CFWdel material de relleno puede a continuación determinarse según el contenido de carbono de los sustratos 3,4, la proporción p de material de relleno determinada según el contenido de aluminio de la unión de soldadura 22 y el contenido medido de carbono en la unión de soldadura 22.

[0148] La resistencia final a la tracción de la unión de soldadura 22 es mayor o igual que la del sustrato más débil 4 después del endurecimiento por presión.

[0149] El acero en al menos un lado de la unión de soldadura 22, correspondiente al acero de al menos el primer sustrato 3, tiene una estructura principalmente martensítica y/o bainítica. Por ejemplo, el acero a cada lado de la unión de soldadura 22, correspondiente al acero del primer sustrato 3 y del segundo sustrato 4 tiene una estructura principalmente martensítica y/o bainítica.

[0150] Los inventores de la presente invención han descubierto, sorprendentemente, que cuando la pieza en bruto soldada 15 se somete a un tratamiento térmico en las condiciones descritas anteriormente, la resistencia a la tracción final de la unión por soldadura 22 será estrictamente mayor que la resistencia a la tracción final del sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2, es decir, el sustrato que tiene la menor resistencia a la tracción final. Por lo tanto, cuando se somete a una prueba de tracción en una dirección perpendicular a la unión de soldadura 22, la pieza obtenida después del tratamiento térmico descrito anteriormente no falla en la unión de soldadura 22, aunque la estructura de la unión de soldadura 22 después del tratamiento térmico no es completamente martensítica o bainítica.

[0151] Por lo tanto, el procedimiento según la invención es particularmente ventajoso, ya que permite obtener propiedades mecánicas satisfactorias a un coste reducido. De hecho, cuando se sueldan juntas chapas de acero prerrevestidas comprendiendo un prerrevestimiento que contiene aluminio, ya no es necesario adaptar la composición de la unión de soldadura de tal manera que la temperatura de austenización completa de la unión de soldadura sea menor o igual que la de los sustratos, por ejemplo, mediante la eliminación del prerrevestimiento en ambos lados de las chapas de acero prerrevestidas o mediante la adición de grandes cantidades de elementos formadores de austenita en la soldadura usando un material de relleno tal como un alambre de relleno. En particular, evitar una eliminación del prerrevestimiento en ambas caras de las chapas de acero reduce el tiempo total de procesamiento. Además, la reducción de la cantidad de elementos formadores de austenita que deben agregarse a través de un material de relleno o incluso evitar el uso de un material de relleno reduce por completo el costo de producción y evita los problemas resultantes de la adición de una alta proporción de material de relleno, en particular en relación con la geometría de la unión de soldadura y con la obtención de una mezcla homogénea entre el material de las chapas de acero prerrevestidas y el material de relleno en la unión de soldadura.

[0152] Los inventores de la presente invención han llevado a cabo los experimentos E1 a E36 donde se produjeron piezas brutas de acero soldadas 15 usando chapas de acero prerrevestidas 1, 2. Cada chapa de acero prerrevestida 1, 2 tiene un sustrato 3, 4 que tiene la composición descrita a continuación (véase la Tabla 5) y, en ambas caras principales, un prerrevestimiento 7, 8 formado por revestimiento por inmersión en caliente, comprendiendo el prerrevestimiento 7, 8 una capa de aleación metálica 11, 12 comprendiendo 88 % en peso de aluminio, 10 % en peso de silicio y 2 % de hierro.

[0153] El peso total por unidad de área del prerrevestimiento 7, 8 en ambas caras principales de cada chapa de acero prerrevestida 1,2, antes de cualquier etapa de eliminación, fue de 150 g/m2.

[0154] Después de la eliminación de la capa de aleación metálica 11,12 en solo una de las caras principales 5, 6 de las chapas de acero prerrevestidas 1,2, dejando la capa de aleación intermetálica 9,10 intacta, el peso total por unidad de área del prerrevestimiento residual 7, 8 en cada una de las chapas de acero prerrevestidas 1,2 fue de 100 g/m2.

[0155] Las composiciones de los sustratos usados para los experimentos se describen en la Tabla 3 a continuación. Las composiciones de los alambres de relleno usados para los experimentos se describen en la Tabla 4 a continuación.

[0156] En las Tablas 3 y 4 anteriores, las composiciones se expresan en porcentaje en peso.

[0157] Además, para cada una de las composiciones en las Tablas 3 y 4, el resto de la composición es hierro e impurezas inevitables.

"-" significa que la composición comprende como máximo trazas del elemento.

[0158] Las temperaturas de austenitización completa Ac3 y las resistencias a la tracción final Ts de los sustratos anteriores S1, S2 y S3 son las siguientes:

51 834 °C Ts=1500 MPa

52 858 °C Ts=1050 MPa

53 806 °C Ts=700 MPa

[0159] Las chapas de acero prerrevestidas 1,2 se soldaron por láser a tope, usando un láser de disco con una potencia de 5,6 kW o un láser YAG con una potencia de 4 kW.

[0160] En todos los ejemplos se utilizó una atmósfera protectora consistente en helio o argón con el fin de evitar la oxidación y descarburación de la zona donde se realiza la soldadura, así como la formación de nitruro de boro en la unión soldada y la posible fisuración en frío por absorción de hidrógeno. El caudal del gas fue mayor o igual a 15 I/min.

[0161] Las piezas en bruto soldadas 1 se sometieron a continuación a un tratamiento térmico que incluía calentar a una temperatura de tratamiento térmico Tt de 920 °C y mantener a esta temperatura durante seis minutos, transferir la pieza en bruto a la herramienta de conformación por prensado en caliente con un tiempo de transferencia elegido para evitar la formación de ferrita entre el horno de calentamiento y la herramienta de conformación en caliente y a continuación enfriar en la herramienta de conformación por prensado durante un minuto a una velocidad de enfriamiento mayor o igual a 30 °C/s para obtener una pieza en bruto endurecida por prensado.

[0162] Las condiciones experimentales usadas para los experimentos E1 a E36 se resumen en las Tablas 5 y 6 a continuación.

[0163] A continuación, se cortaron muestras de tracción de las piezas en bruto tratadas térmicamente obtenidas de este modo en una dirección perpendicular a la unión de soldadura.

[0164] La prueba de tracción se realizó a temperatura ambiente (aproximadamente 20 °C) siguiendo el procedimiento descrito en las siguientes normas: NF EN ISO 4136 y NF ISO 6892-1 sobre una probeta de tracción longitudinal del tipo EN 12,5x50 (240x30 mm), extraída paralelamente a la dirección de laminación. Para cada pieza en bruto soldada tratada térmicamente, se llevaron a cabo 5 pruebas de tracción.

[0165] Los resultados de las pruebas de tracción se indican en la columna titulada "Ubicación de la falla" en la Tabla 6 a continuación, que indica la ubicación donde se produjo la falla durante las pruebas de tracción.

[0166] En esta columna:

- "BM" se refiere a una falla en el metal base, es decir, en el sustrato de una de las chapas prerrevestidas, - "Soldadura" se refiere a una falla en la unión de soldadura; y

- "Mezcla" se refiere a los casos en que algunas de las muestras de tracción fallaron en la unión de soldadura mientras que otras fallaron en el metal base.

[0167] En la Tabla 5 anterior, un peso de prerrevestimiento de 150 g/m2 corresponde a un caso donde no se ha llevado a cabo ninguna etapa de preparación antes de la soldadura, es decir, el prerrevestimiento permanece intacto en ambas caras principales de las chapas de acero prerrevestidas en el momento de la soldadura, mientras que un peso de prerrevestimiento de 100 g/m2 corresponde a un caso donde las chapas de acero prerrevestidas se han preparado antes de la soldadura mediante la eliminación de la capa de aleación metálica 11,12 en solo una cara principal de cada una de las chapas de acero prerrevestidas 1, 2, dejando la capa de aleación intermetálica 9, 10 intacta.

Tabla 6: Condiciones experimentales (continuación) v resultados de las pruebas ° ° °

Tt)

[0168] En las Tablas 5 y 6 anteriores, aparecen subrayados los ejemplos que no se ajustan a la invención.

[0169] Estos resultados muestran que, cuando la pieza en bruto soldada 15 se calienta a una temperatura de tratamiento térmico comprendida dentro del intervalo de temperatura descrito anteriormente, con un tiempo de retención comprendido entre 2 y 10 minutos a la temperatura de tratamiento térmico, antes de la conformación por presión y el enfriamiento, la falla ocurre en el metal base más débil ("sustrato de la segunda chapa de acero prerrevestida" en las Tablas 5 y 6 anteriores) del conjunto, y no en la unión de soldadura 22 (experimentos E1, E2, E5, E10, E12, E13, E16, E18, E22 y E29 a E32).

[0170] Por el contrario, para una temperatura de tratamiento térmico que es estrictamente menor que la temperatura de tratamiento térmico mínima Tmin 15 °C y un tiempo de mantenimiento comprendido entre 2 y 10 minutos a la temperatura de tratamiento térmico, se observa que la falla siempre ocurre en la unión de soldadura 22 (experimentos E3, E4, E6 a E8, E14, E15, E17, E19, E21, E23, E27 a E27 y E33 a E36) o que ocurre en la unión de soldadura 22 en al menos algunas de las muestras de tracción para un experimento considerado (experimentos E9, E11, E20, E24 y E28, referenciados como "mezcla" en la tabla).

[0171] Los inventores han observado además que, en todos los experimentos que son según la invención, la unión de soldadura 22 tiene una microestructura comprendiendo una fracción de ferrita intercrftica comprendida

entre 15 % y

[0172] Estos resultados evidencian que, cuando la pieza en bruto soldada 15 se trata térmicamente usando las condiciones de tratamiento térmico según la invención, la unión de soldadura 22 tiene una resistencia a la tracción final que es estrictamente mayor que la del material de base más débil, correspondiente al sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2. Por lo tanto, es este sustrato 4 el que forma la zona más débil de la pieza, y no la unión de soldadura 22. Por lo tanto, se producirá una falla en el sustrato 4 de la segunda chapa de acero prerrevestida 2 y no en la propia unión de soldadura 22. Estos resultados son sorprendentes, ya que se obtienen a pesar de que la unión de soldadura 22 no se ha austenitizado por completo y, por lo tanto, no tiene una microestructura principalmente martensítica y/o bainítica después del tratamiento térmico.

[0173] Por lo tanto, el procedimiento según la invención es particularmente ventajoso, ya que permite determinar los parámetros de procedimiento óptimos (incluida la temperatura mínima de tratamiento térmico y la cantidad de material de relleno que se debe añadir) para obtener una pieza que tenga propiedades satisfactorias al tiempo que minimiza el coste y el tiempo de producción.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para producir una pieza de acero soldada con láser endurecida por presión, comprendiendo las siguientes etapas: - proporcionar una primera chapa de acero prerrevestida (1) y una segunda chapa de acero prerrevestida (2), comprendiendo cada una de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2) un sustrato de acero (3, 4), teniendo al menos una de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2), en al menos una de sus caras principales, un prerrevestimiento que contiene aluminio (7,8) comprendiendo al menos 50 % en peso de aluminio, la primera chapa de acero prerrevestida (1) que tiene un primer espesor (t-) y la segunda chapa de acero prerrevestida (2) que tiene un segundo espesor (t<2>), el sustrato (3,4) de la primera chapa de acero prerrevestida (1) que tiene, después del endurecimiento por presión, una resistencia a la tracción final (Ts-) estrictamente mayor que la resistencia a la tracción final (Ts<2>), después del endurecimiento por presión, del sustrato (4) de la segunda chapa de acero prerrevestida (2), y siendo el producto del primer espesor (t-) por la resistencia a la tracción final (Ts-), después del endurecimiento por presión, de la primera chapa de acero prerrevestida (1) estrictamente mayor que el producto del segundo espesor (t<2>) por la resistencia a la tracción final (Ts<2>), después del endurecimiento por presión, de la segunda chapa de acero prerrevestida (1), caracterizado porque el procedimiento comprende a continuación las siguientes etapas sucesivas: - retirar el prerrevestimiento que contiene aluminio (7, 8) sobre al menos una fracción de su espesor en al menos una cara principal (5, 6) en un borde de soldadura (14) de al menos una de la primera y la segunda Alt ih trldchapas de acero prerrevestidas (1,2), al menos si el contenido promedio teórico de aluminio ( ) en la unión de soldadura (22) obtenido soldando a tope la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2) proporcionadas en la etapa de provisión, posiblemente usando un material de relleno que contiene como máximo 0,05 % en peso de aluminio, es estrictamente mayor que 1,25 % en peso, de modo que el contenido Alu th rUI promedio teórico de aluminio ( ) en la unión de soldadura (22) obtenido soldando a tope la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2) así preparadas, posiblemente usando un material de relleno que contiene como máximo 0,05 % en peso de aluminio, está comprendido entre 0,5 % en peso y 1,25 % en peso, - soldar a tope la primera chapa de acero prerrevestida (1) y la segunda chapa de acero prerrevestida (2) usando soldadura por láser para obtener una unión de soldadura (22) entre la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2) obteniendo así una pieza en bruto soldada (15), incluyendo la etapa de soldadura posiblemente el uso de un material de relleno (20), - calentar la pieza en bruto soldada (15) a una temperatura de tratamiento térmico (T<t>), siendo la temperatura de tratamiento térmico (T<t>) al menos 10 °C más baja que la temperatura de austenización completa (Ac3(WJ)) de la unión de soldadura (22) y al menos 15 °C más alta que una temperatura mínima T<m in>, donde Tmill (°C) = A C 3 W I) -a(AcM W J) - 673 - 40 x Al) donde Ac3(WJ) es la temperatura de austenización completa de la unión de soldadura (22), en °C y Al es el contenido de aluminio en la unión de soldadura (22), en % en peso y es el contenido máximo de ferrita intercrftica de la unión de soldadura (22), calculado usando la siguiente fórmula

donde Ts<1>es la resistencia a la tracción final del sustrato más fuerte (3) después del endurecimiento por presión, en MPa Ts<2>es la resistencia a la tracción final del sustrato más débil (4) después del endurecimiento por presión, en MPa C<F W>es el contenido de carbono del material de relleno, en % en peso p es la proporción de material de relleno añadido al baño de soldadura, comprendido entre 0 y 1 p es la relación entre el espesor de la chapa de acero prerrevestida (2) comprendiendo el sustrato más débil y el espesor de la chapa de acero prerrevestida (1) comprendiendo el sustrato más fuerte (p= t2/ti) y que mantiene la pieza en bruto soldada (15) a la temperatura de tratamiento térmico (Tt) durante un tiempo comprendido entre 2 y 10 minutos; - formar a presión la pieza en bruto soldada (15) en una pieza de acero; y - enfriar la pieza de acero así formada con una velocidad de enfriamiento mayor o igual que la velocidad de enfriamiento martensítico o bainítico crítica del sustrato más endurecible entre los sustratos (3, 4) de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas (1, 2) para obtener una pieza de acero soldada endurecida por presión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde, después del endurecimiento por presión, la relación entre la resistencia a la tracción máxima (Ts1) del sustrato (3) de la primera chapa de acero prerrevestida (1) y la resistencia a la tracción máxima (Ts2) del sustrato (4) de la segunda chapa de acero prerrevestida (2) es mayor o igual a 1,2.
3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el contenido de carbono del sustrato (3) de la primera chapa de acero prerrevestida (1) es mayor en al menos 0,05 % en peso que el contenido de carbono del sustrato (4) de la segunda chapa de acero prerrevestida (2).
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cada una de la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas (1, 2) proporcionadas en la etapa de provisión comprende un prerrevestimiento que contiene aluminio (7, 8) comprendiendo al menos 50 % en peso de aluminio en al menos una de sus caras principales (5, 6).
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la primera y segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2) proporcionadas en la etapa de provisión comprenden un prerrevestimiento que contiene aluminio (7,8) comprendiendo al menos 50 % en peso de aluminio en ambas de sus caras principales (5, 6).
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde, en el momento de la soldadura a tope, el prerrevestimiento que contiene aluminio (7, 8) permanece integral en ambas caras principales (5, 6) de al menos una entre la primera chapa de acero prerrevestida (1) y la segunda chapa de acero prerrevestida (2), y por ejemplo cada una de la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1, 2).
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo además, antes de la soldadura a tope, una etapa de preparación del borde de soldadura (14) de al menos una entre la primera y la segunda chapa de acero prerrevestida (1,2) eliminando el prerrevestimiento que contiene aluminio (7, 8) sobre al menos una fracción de su espesor en al menos una cara principal (5, 6) de la misma, incluso si el contenido promedioA<A>,<l>m<lh>ld teórico de aluminio ( ) en la unión de soldadura (22) obtenido mediante soldadura a tope de la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2) proporcionadas en la etapa de provisión, posiblemente usando un material de relleno que contiene como máximo 0,05 % en peso de aluminio, está comprendido entre 0,5 % en peso y 1,25 % en peso.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde, para al menos una entre la primera y la segunda chapa de acero prerrevestida (1,2), el acero del sustrato (3, 4) comprende, en peso: 0,10% < C <0,5% 0,5% < Mn < 3% 0 , 1 % < S ¡ < 1 % 0,01% < Cr < 1% Ti < 0,2% Al <0,1% S < 0,05% p < 0 , r / o B < 0 ,010 % siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, donde, para al menos una entre la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2), el acero del sustrato (3, 4) comprende, en peso: 0,15% <C <0,25% 0,8% < Mn < 1,8% 0,1 % < Si <0,35% 0,01% <C r < 0,5% Ti <0 ,1% Al <0,1% S < 0,05% P < 0 , 1 % B < 0,005% siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.
10. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde, para al menos una entre la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1, 2), el acero del sustrato (3, 4) comprende, en peso:

Ti < 0,080% N < 0,009% Cu <0,100% Ni <0 ,100% Cr < 0,2% Mo< 0,100% Ca < 0,006%, siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde, para al menos una de entre la primera y la segunda chapa de acero prerrevestida (1, 2), el acero del sustrato (3, 4) comprende, en peso: 0,06% <C <0,100%

3,4xN <Ti < 8xN 0,02% <Cr <0,1% 0,0005% < B < 0,004% 0,001% <S <0,009% siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde, para al menos una de entre la primera y la segunda chapa de acero prerrevestida (1, 2), el acero del sustrato (3, 4) comprende, en peso: 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% 0,015% < 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% donde el contenido de titanio y nitrógeno satisface la siguiente relación

y los contenidos de carbono, manganeso, cromo y silicio satisfacen la siguiente relación:

comprendiendo el acero opcionalmente uno o más de los siguientes elementos: 0,05% < Mo < 0,65% 0,001% < W < 0,30%% 0,0005 % < Ca < 0,005% siendo el resto hierro e impurezas inevitablemente resultantes de la fabricación.
13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la soldadura se realiza usando un gas protector, en particular helio y/o argón.
14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la primera y la segunda chapas de acero prerrevestidas (1,2) tienen diferentes espesores.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la soldadura se realiza sin utilizar un material de relleno.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde la soldadura se lleva a cabo usando un material de relleno, teniendo preferentemente el material de relleno la siguiente composición, en peso: 0,1% < C < 1,2% 0,01% < Mn < 10% 0,02% < Ni < 7% 0,02% < Cr < 5% 0,01% < Si < 2% opcionalmente: trazas < Mo < 1 % trazas < Ti < 0,1 %; trazas <V < 0,1 % trazas < B < 0,01 %; trazas < Nb < 0,1 %; trazas < Al < 0,05 %; siendo el resto hierro e impurezas inevitablemente resultantes de la fabricación.
17. Pieza de acero soldada con láser endurecida por presión, comprendiendo dicha pieza de acero una primera parte de pieza de acero revestida y una segunda parte de pieza de acero revestida, cada parte de pieza de acero revestida comprendiendo un sustrato de acero, al menos una entre la primera parte de pieza de acero revestida y la segunda parte de pieza de acero revestida que tiene, en al menos una de sus caras principales, un revestimiento que contiene aluminio comprendiendo al menos el 30 % en peso de aluminio, la primera parte de pieza de acero revestida que tiene un primer espesor (ti) y la segunda parte de pieza de acero revestida que tiene un segundo espesor (t2), el sustrato de la primera parte de pieza de acero revestida que tiene una resistencia a la tracción final (Ts-i) estrictamente mayor que la resistencia a la tracción final (Ts2) del sustrato (4) de la segunda arte de pieza de acero revestida, y el producto del primer espesor (ti) por la resistencia a la tracción final (Tsi) de la primera parte de pieza de acero revestida que es estrictamente mayor que el producto del segundo espesor (t2) por la resistencia a la tracción final (Ts2) de la segunda parte de pieza de acero revestida, las partes de pieza de acero revestidas primera y segunda están unidas por una unión de soldadura (22), estando la pieza de acero soldada por láser endurecida por presión caracterizada porque dicha unión de soldadura (22) tiene un contenido de aluminio comprendido entre 0,5 % en peso y 1,25 % en peso, la microestructura de dicha unión de soldadura (22) comprende martensita y/o bainita y una fracción de ferrita intercrítica ( ' IC)comprendida entre el 15 % y una fracción de ferrita intercrftica máxima( )-5 %, la fracción de ferrita intercrítica máxima ( ) que se define usando la siguiente fórmula:

donde Tsi es la resistencia a la tracción final del sustrato más fuerte (3) después del endurecimiento por presión, en MPa Ts2 es la resistencia a la tracción final del sustrato más débil (4) después del endurecimiento por presión, en MPa P es la proporción de material de relleno agregado al baño de soldadura, comprendida entre 0 y 1 y se determina en la pieza de acero soldada por láser endurecida por presión usando la siguiente fórmula: donde Alweid es el contenido de aluminio en la unión de soldadura, Mc es el peso por unidad de área del revestimiento que contiene aluminio en cada una de las dos partes de piezas de acero revestidas, en g/m2, ti es el espesor de la primera parte de pieza de acero, en mm, t2 es el espesor de la segunda parte de pieza de acero, en mm, y Alcoating es el contenido medio de aluminio en el revestimiento que contiene aluminio, en % en peso, CFW es el contenido de carbono del material de relleno, en % en peso p es la relación entre el espesor de la parte de pieza de acero revestida comprendiendo el sustrato más débil y el espesor de la parte de pieza de acero revestida comprendiendo el sustrato más fuerte (p = t2/ti) y el sustrato (3, 4) de al menos una entre la primera y la segunda partes de piezas de acero revestida tiene una microestructura principalmente martensítica y/o bainítica, donde - para al menos una entre la primera y la segunda partes de pieza de acero revestidas, el acero del sustrato comprende, en peso: 0,10% < C < 0,5% 0,5% < Mn < 3% 0,1% < Si < 1% 0,01% <Cr< 1% Ti < 0,2% Al <0,1% S < 0,05% P £ 0,1% B< 0,010% siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación; o - para al menos una entre la primera y la segunda partes de pieza de acero revestidas, el acero del sustrato comprende, en peso: 0,040% <C <0,100% 0,70%) < Mn < 2,00%) Si < 0,50%, S < 0,009%o P < 0,030%o 0,010%o < Al <0,070%o 0,015% <Nb< 0,100% Ti < 0,080% N < 0,009% Cu <0,100% Ni <0,100% Cr < 0,2% Mo< 0,100% Ca < 0,006%, siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación; o - para al menos una entre la primera y la segunda partes de pieza de acero revestidas, el acero del sustrato comprende, en peso: 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% 0,015% < 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% donde el contenido de titanio y nitrógeno satisface la siguiente relación:

y los contenidos de carbono, manganeso, cromo y silicio satisfacen la siguiente relación:

comprendiendo el acero opcionalmente uno o más de los siguientes elementos: 0,05% < Mo < 0,65% 0,001% <W <0,30%% 0,0005 % < Ca < 0,005% siendo el resto hierro e impurezas inevitablemente resultantes de la fabricación; o - para al menos una entre la primera y la segunda partes de pieza de acero revestidas, el acero del sustrato comprende, en peso: 0,06% < C < 0,100% 1,4% < Mn < 1,9% 0,2% < Si < 0,5% 0,010% < Al <0,070% 0,04% < Nb < 0,06% 3,4xN < Ti < 8xN 0,02% <C r <0,1% 0,0005% < B < 0,004% 0,001% < S < 0,009% siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.
18. Pieza de acero soldada por láser endurecida por presión según la reivindicación 17, donde la relación entre la resistencia a la tracción final (Ts-i) del sustrato de la primera parte de pieza de acero revestida y la resistencia a la tracción final (Ts2) del sustrato de la segunda parte de pieza de acero revestida es mayor o igual a 1,2.
19. Pieza de acero soldada por láser endurecida por presión según cualquiera de las reivindicaciones 17 o 18, donde, para al menos una entre la primera y la segunda partes de pieza de acero revestida, el acero del sustrato comprende, en peso: 0,15% <C <0,25% 0,8% < Mn < 1,8% 0,1% < Si <0,35% 0,01 %<Cr< 0,5% Ti <0 ,1% Ai <0,1% S < 0,05% P<0,1% B < 0,005% siendo el resto hierro e impurezas resultantes de la fabricación.