IT8147910A1 - Procedimento per la fabbricazione di piastre di acciaio inossidabile ferritico con buona formabilita', aspetto superficiale e resistenza alla corrosione. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione, avente per titolo

''Procedimento per la fabbricazione di piastra di acciaio inossidabile ferritico con buona formabilit?, aspetto superficiale e resistenza alla corrosione''

RIASSUNTO

Oggetto dell'nvenzione- ? un acciaio inossidabile ferritico contenente dal 12,00-al-25,00% di Cr, da 0,1 a 2,0% di Cu e a 0, 2 a 2,0% di Nb, in cui lo zolfo ? limitato a non pi? dello 0, 02%, preferibilmente non pi? dello 0,005% il quale viene laminato a caldo con na temperatura di -finitura -di 850 o meno, che ? inferiore alla inaiala tempera ? tura di finitura, ed il risultante nastro- di acciaio laminato -a caldo viene ricotto ad una temperatura -relativamente elevata -fra 950-a 1050?C. Il risultante foglio-di aociaio laminato a -freddo, anche se ? meno costoso, -presenta buona -foraabilit?, resistenza alla formazione -di -creste, aspetto, superfificia e resistenza alla corrosione , oltre ad essere particolarmente conveniente per produrre-articoli ornamentali, per esempio pezzi stampati per automobili;

DESCRIZIONE

Lapresente invenzione si riferisee adun procedimento per la fabbricazione di un foglio olamiera di-acciaio inossidabile ferritico ralati--vamente-economico avente-buona formabilit?,-aspetto superficiale e resistenza alla corrosione.

Le lamiere di acciaio in ossidabile- sono state largamente usate per-la produzione di- pannaili esterni ed interni, articoli ornamentali, e cosi via, -in una variet?- di campi industriali, poich? le lami?re di -acciaio- inossidabile presentano-buona resistenza alla corrosione oltre che buon aspetto -superficiale; Esempi di questi articoli -comprendono pannelli esterni per apparecchiatura elettriche, utensili da cucina, materiali da costruzione oome por-. te, manopole e pannelli di pareti, pannelli internidi cabine di ascensori , materiali di trasporto e di- automobili con inclusione di specchietti stradali^ pannelli esterni per automobili e per treni ed og- -getti stampati di finitura e di -ornamento per finestrini di automobili.

Unalamiera o piastra di acciaio inossi dabile da impiegare in applicazioni come quelle pre cedentemente elencate essenzialmente deve possedere almeno le seguenti quattro propriet?:

(1) buona formabilit?;

(2) buon aspetto superficiale;

(3) perfezionata resistenza alla corrosione, e

(4) economicit?.

(1) Formabilit?:

La lamiera di acciaioinossidabile da impiegare in tali applicazioni, in molti casi viene formata nel prodotto finale per mezzo di formatura alla pressa. Pertanto, la formabilit? alla pressa, particolarmente la imbutibilit? profonda, ? molto importante. In aggiunta alla necessit? che il materiale possa essere..facilmente formato alla pressa ? anchemolto importante che la lamiera possa essera formata-senza provocare la forinazione di_creste onervature (qualche volta denominata "forinazione di-cordoni'') durante la formatura. Il termine di formazione di creste significa la tendenza a formai re piccole creste sulla superfici della lamiera di-acciaio durante una severa operazione di_formasione a freddo. Il termine di "resistenza alla fon? dazione di creste viene usato nel seguito distintamente dal termine di "formabilit?''.

(2)-Aspetto superficiale:

-Quando-lalamiera di acciaio-inossidabile viene usata come pannello esterno o interno-oppurecome articolo-ornamentale,-la sua superficie ? direttamente-esposta alla-attenzione di colui che la usa. Pertanto, l'aspetto superficiale ? un-fattore molto -importante per la scelta di un materiale appropriato, Anche sel'acciaio inossidabile presenta in genera--leuna superficie liscia-a lucente, qualche volta oontiene dei difetti superficiali provocati da ind?sioni non metalliche dipendenti dalla sua composizione di lega e dalle-condizioni del suo-processodi-fabbricazione.

La recente tendenza nei materiali a base di acciaio inossidabile, particolarmente perapplicazioni ornamentali, oppure-per-oggetti stampati e rifiniture per finestrini di automobili ?-che dopoche al materiale sono state imposte severe esigenze di-formatura, l'aspetto superficiale e particolarmente-lalucentezza superficiale debbono essere tuoni perun-lungo-periodo di tempori Una-tale-buona lucentezza superficiale-per prolungati periodi di tempo deve-anche essere accompagnata dauna buona resistenza alla corrosione. Perci?, la combinazione di unbuaa aspetto superficiale con buona resistenza alla orrosione ? assolutamente necessaria per soddisfa-. re la recente tendenza

In aggiuntauna-superficie della-lamiera priva di difetti striati e di aspetto bianco-nebuloso ? di importanza fondamentale por soddisfarale attuali esigenze a cui-sono-soggette le lamiere.,di acciaio inossidabile ferritico.

I termine di "difetti a striatura'' come auiusati indica i difetti simili a striature_ che si trovano sulla superficie della,lamiera provocati da inclusioni di carbonitrri, ossidi, ecc. che si sono estesi nella direzione di.laminazione' nel corso della laminazione ed il termine di "aspetto bianconebuloso" significa chelo stato superficiale della lucentezza-metallica ?-stato-perduto localmente oppure estesamente durante il-decapaggio^per effetto della-insolita corrosione-di dette inclusio--ni-che si sono disperde-nell'area superficiale-dellalamiera. La superficie si trasforma cos? itiun colore opaco biancastro. Una lamiera di acciaio inossidabile con tali difetti superficiali non-?desiderabile per-applicazioni-come pannelli da costiuzione per uso esterno ed interno e come componenti interni ed esterni di automobili che debbono avere effetti decorativi.

(3) Resistenza alla corrosione.

Il materiale dausare nei campi di appli-_ cazione precedentemente menzionati in generale viene e a condizioni ambientali piuttosto dolci in confronto con le condizioni a cui viene esposto_il materiale_da usare in apparecchi dell'ndustria chi-. mica. Tuttavia, poich? ? molto importante mantenere un buon aspetto superficiale per scopi decoratii, l'acciaio inossidabile deve sopportare sfera circostante per un prolungato periodo di tempo senza arruginirs i. Per esempio, se i ateriale..vie-_ neusato per pannelli estemi di.automobili, esso sar? messo sto aduna atmosfera contemente ioni di cloro, come la brezza marina oppure una strada salata_durante l'inverno, per esempio, durante il periodo di trasporto dalla catena di montaggio della fabbrica ad un cliente oppure durante la sua rata utile. Perci?, il materiale deve pos sufficente resistenza alla corrosione per non andare soggetto a_ruggine in una atmosfera come quella che ai ineontrerebbe nel..normale_ambiente.itr.eui_e_&-. so_verrebbe impiegato.

(4)-Economicit?:

Il materiale, da impiegare-nelle applicazio ni summenzionate viene prodotto in massa edil costo del materiale deve essere il pi? basso possibi-. le. In generale.un acciaio inossidabile austenitico? ? superiore all'acciaio inossidabile ferlitico per quanto.riguarda la-suaresistenza alla corrosione ela sua formabilit?. Tuttavia, poich? l'acciaio di qualit? austenitica.contiene.una.quantit? relativar-.. mente grande dinichelio, un elemento,costosoj la__ sua applicazione ? limitata per effetto del costo del materiale. In aggiunta, un acciaio inossidabi-. le ferritico,che contiene molibdeno, che ? anche un elemento costoso non ? desiderabile per la stessa ragione.

Poich? gli acciai inossidabili ferritici un cui esempio tipico ? lacciaio JIS SUS 430 cor-_ rispondente-al tipo AISI-430, contiene dal 16 18% di Cr, enon contiene una grande quantit? di altri elementi costosi-e speciali, l'acciaio di questo tipo ?meno costoso. Tuttavia, la sua resistenza allacorrosione non ?. soddisfacente .Anche la sua forinabilit? ? scadente,e non si-pu?-impedire la comparsa di creste durante la.foimazione.allapressa[. Allo scopo di- eliminare questi inconvenienti, pertanto, ? stato proposto di incorporare titanio, zir-. onio oniobio, come elemento stabilizzante.

L'articolo intitolata ??he Effect of Stabilizing Elements on the Localized Corrosion of High-Purity Ferritic Stainless Steels" di T. Adachi_ ed altri, Nisshin.Saiko Giho, No. 39, Dicembre 1978 pagine 61-73, descrive l'effetto del titanio e del., niobio sulla corrosione_localizzata dellacciaio , con la quantit? totale di carbonio e di azoto ridotta a 150 parti per milione. l revetto statu-. nitense.41,140?526. descrive che lo zirconio pu? essere incorporato inun acciaio inossidabile ferritico? contenente dall'11,0 al 20,0% di Cr per perfezionare la resistenza alla ossidazione oltre che la saldabilit?'. Un articolo intitolato "Non-Roping Ferritic Chromium SteelS'' di J. Thompson ed altri, Electric Furnace Conference Proceedings, Volume 19, 1961 AIMI, pagine 70-88, riepiloga gli_effe_tti del. titanio. dello zirconio, del_niobio, ecc. , sulla resistenza alla formazione di crosta negli acciai indssilabili fe.rritici.

Perci?, ?ben noto nella tecnica che la riduzione del contenuto di carbonio e di azoto e l'aggiunta di titanio,.zirconio, niobio ecc., sono in grado di perfezionare la resistenza allacorrosione e laformabilit? e simultaneamente impedire la formazione di creste nell'acciaio inossidabile ferritico di elevata purezza. Questi additivi vengono impiegati n?n soltanto per fissare il carbonio e lo azoto, ma anche come formatori di carbo-nitruro par impedire la formazione diuna struttura cristallina, testurizzata.

"TETSU-TO-HAGANE" Volume.64, No, .11, Settembre 1978, pagina_262 e la pubblicazione di brevetto giapponese.No, 6086/1980 (pubblicata ili13_ Febbraio..1980) deserivono in breve la relazione esistente fra la formazione della creste onervature e le condizioni di laminazione a caldo e le condizio-. ni di ricottura a caldo del nastro nell'acciaio stabilizzato contenente Ti, Zr o Nb (AISI.430). Tuttavia, la descrizione ? limitata alla lavorabilit? dell'accialo 17Cr a basso tanore di carbonio con la aggiunta di Tir Nb o Zr. Questi riferimenti non si riferiscono n? ai difetti superficiali come i difetti di striatura e l'aspetto "bianco-nebuloso n? alla resistenza alla corrosione. Perci?, essi non suggeriscono n? presentano alcun insegnamento,sulfatto che il materiale di acciaio inossidabile in essi descritto pu? essere impiegato in applicazioni in cui la importanza principale si concentra sulla bont? dell'aspetto superficiale come anche sulla prolungata resistanza alla-corrosione.

Poich? un acciaio inossidabile ferritico, come il tipo JIS 434 corrispondenta al tipo AISI 434 che contiene dal 16 al 18% di Cr e dallo 0,75 all'1,25% diMo, presenta una superiore resistenza alla corrosione rispetto a quella dell'acciaio di tipo JIS 430, corrispondente al tipo AISI 430, lo acciaio 434, qualche volta ? stato usato per gli scopi precedentemente menzionati. Comunque, lalega 434 non soltanto ? pi? costosa a causa dellaincorporazione del molibdeno, come elemento costoso, ma anche la formabilit? si dimostra inferiore a quella dell'acciaio 430-e-la formazione-di-creste-si^veri~-fica-molto-facilmente.-Allo scopo di fornire un-acciaio inossidabile ferritico avente-buona formabilit?,-pertanto,-l' aggiunta-di titanio-o di z?rconio-viene pi? comune mente^impiegata-nella-pratica^commerciale;. Tuttavia, il-titanio-e Io-zirconio-aggiunti tendono.a formar--re-un grande-grappolo di carbonitruri-e loro-ossidi, poich?-il titanio e lo zirconio presentano una_forte affinit? per-il-carbonio, l'azoto e l'ossigeno. Questa-tendenza-?-pronunciata quando !?acciaio vienefiiso-per-mezzo di un procedimento di fusione-o di eolata-continua,

Secondo le scoperte effettuate-nell-*ambi--to-della presente-invenzione, il foglio di prodotto -finale-ottenuto dall'acciaio-inossidabile ferritico. contenente titanio o-zirconio ?_inevitabilmente ac?. compagnato da-difetti-superficiali-come i-difetti_ di striatura-e l?aspetto bianco-nebuloso . Con le --specifiche attualmente severe-richieste.nell^industria -automobiistica, il foglio-con tali.difetti superficiali-non pu?-essere-impiegato._per-articoli-come_ i pezzi stampati per-automobili. In-accordo-conJL_ -risultati ottenuti-dagli studi effettuati-nello-am--bito-della presente-invenzione,-l'aspetto''bianconebuloso" viene provocato-dalla dispersione-di-grossolane-inclusioni non metalliche dl-carbo-nitzuri ed-ossidi-di titanio o di zirconio;-Nell?ambito della-presente-invenzione si ?-scoperto-che l?acciaio-inossidabile ferritico con i?aggiunta di niobio ? privo di difetti superficia? li se la composizione di-acciaio-contenente Nb, co--me anche le condizioni-del-procedimento di-fabbricazione-vengono-appropriatamente-regolati.-e inclusioni non metalliche dei composti di-niobio vengono facilmente e finemente disperse---in tutta la fase della farriter. Tuttavia,-fintanto che l-?acciaio inossidabile ferritico-viene prodotto -in-conformit? al convenzionale procedimento di fabbricazieone, li-risultante acciaio-inossidabile fei> ritico presenter?- la -fomaziona delle creste accompagnata dal difetto a buccia -di -arancia sulla sua superficie-quando -viene sottoposto -ad -una- severa formatura -alla pressa? Perci? , sono necessarie qppropriate condizioni- di- fabbricazione-insieme- con- appro priata composi zionere ;Nell' ambito -della- presente -invenzione -si ? anchescoperto -che, nell' acciaio -inossidabileferritico contenente niobio l'aggiunta di rame contribu?sce sensibilmente al perfezionamerto tanto-della sua formabilit? quanto- della sua resi stanza- alla -corrosione. ;Nell' ambito della presente invenzione? si-a smeora -scoperto chela -combinazione-di -niobio-e-di rame con- ridotta quantit? di zolfo-(in confronto con la -quantit? normalmente trovatanegli acciai -ferri ' ti-ci-) pu? -fornire perfezionate -propriet?- superi iciari li se le condizioni- del procedimento-di- fabbriceriene sono-appropriatamente regolati ;Scopi dell'invenzione: ;Lo scopo della presente -invenzione ? quello di fornire un nuovo -procedimento- par la -fabbricasione- di un acciaio- inossidabile ferritico meno costosoin- forma di foglio o di lamiera a vente bu onaformabilit?, aspetto superficiale e resistenza- allacorrosione' ;Un altro scopo dalla presente invenzione.. ? quello-di-fomire unalamiera di acciaio inossida-_ -bile ferritico-priva di difetti a striatura e di aspetto ''bianco-nebuloso". ;scopo pi? specifico-dellapresanta invenzione ?_quello di fornire un nuovo_procedimento perla fabbricazione di una lamiera di acciaio inos?dabile ferritico priva di difetti a striatura e di aspetto ''bianco-nebuloso''che sia meno costosa e sia suscettibile,di essere,usata_per la produzione di -articoli,come quelli che ora vengono prodotti con costoso acciaio inossidabile_austenitico a causa -della scarsa formabilit? del convenzionale acciaio -inossidabile ferirtico-oppure quelli qualche_volta_ prodotti con il costoso acciaio di qualit?_ferritir ca contenente molibdeno-(per esempio_il tipo di ac? ciaio 434 secondo l? classificazione_giapponese_corrispondente-al-tipo AISI 430? ;Sommario dell'invenzione ;Perci?, la presente invenzione_eonsiste -in un procedimento perla.fabbricazione_.di un foglio o lamiera?di acciaio inossidabile-ferritico_avente -buona formabilit?, aspetto.superficiale e resistanza -alla corrosione^ comprendente le operazioni di laminare a caldo una composizione di acciaio che consiste essenzialmente-di:- ;- ;; - ;;la parte restante ferro con incidemtali_impurit?, conuna temperatura di finitura di 850?C o meno,_ ricuocere il risultante nastro di.acciaiQ_.laniinatp a caldo-ad una temperaturalfra-950?C e 1050?C e quindi eseguire la laminazione a freddo e la_ricottura di ricristal zzazione._ _ ;Prefer?bilmente, la presenteinvenzione_cpn-_ siate in un procedimento per_la fabbricazione di una_ lamiera di acciaio inossidabile ferritico.avente buona formabilit?, aspetto superficiale e resistenza_ alla corrosione,-comprendente le operazioni_di laminare a caldo una composizione-di acciaio che consi=_ ste essenzialmente di: ;;- ; $ ? ;;- ;- ;; - ;;la parte restante farro eoo, incidentali impurezze, ,on una-temperatura di_finitura i 850?C o meno* preferibiimente 780?C o meno, ricuocere il risultante nastro di.acciaio^Laminato a caldo?ad una temparutura fra 950 e 1050?C e quindi eseguire la laminazione a freddo e la ricottura.di rieristallizzazione.

-Breve-descrizione dei disegni:,

la figura4_rappresentaun grafico che mostral'effetto del contenuto_di zolfo sulla raaistenza alla-corrosione;

la igura 2.rappresenta un_grafico che_mostral'effetto del contenuto di zolfo sul potenzia--le di bucberellatura;

la figura_3 rappresentaun grafico che mostral'effetto del contenuto^di rame sul potenziale di bucherelatura;

la figura 4..rappresentaun grafieo_che illustra la relazione esistente.fra la temperatura di finitura della laminazione a caldo e la resistenza alia formazione-di cresta

figura-5 rappresenta un grafico-che il lustra_la-relazione-esistente fra-la-temperatura difinitura della-laminazione a caldo ed i valori-di r;-la figura 6 rappresentaun grafico che moetra la-relazione fra-le temperatura di-ricottura per il-nastro di-acciaio laminato-a-caldo e la resistenza-alla-forinazione di creste e l'allungamento;

figura 7-rappresentauna microstruttura (x 100)-dellalamiera-di-acciaio-della presente invenzione;

ia figura 8 rappresentauna microstruttura ( x-100)-di una- amiera di acciaio-di confronto, e -figura 9 rappresenta un grafico che illustra la-relazione fra il-contenuto di niobio e la resistenza alla formazione di creste? Descrizione dettagliata dell'invenzione:

Come gi? menzionato, la presente invenzione -?-basata-sulla scoperta che la combinazione di una ---composizione specifica dell'acciaio con specifiche -condizioni dei-procedimento di fabbricazione pu? comportare una-lamiera di acciaio avente buona formabilit? ed-un-aspetto-superficiale notevolmente perfezionato-insieme con una soddisfacente resistenza al? la-corrosione? Il-perfezionamento pu? essere ottenuto?senza aggiunta di-un qualsiasi-costoso elemento. legante.-Le-ragioni perlimitare la.composizione dell'acciaio di partenza ai limiti esposti_nellapresente-invenzioe sono le seguenti: poich?_?_necessario fornire alla-lamiera di_acciaio un buon aspetto superficiale, l'aggiuntadi titanio_.o?di zirconio-che-provocano difetti a_striatura edun_aspetto "bianco-nebiloso" dovrebbe essere evitata. I problemi-risultanti dalla esclusione d questi_usuali elementi-di lega,-cio? ildeterioramento della resistenza alla corrosione, .della fomabilit? e dalla resistenza-alla formazione di creste; possono essere compensanti-non soltanto mediante l'aggiunta di ra? me e di niobio-ela riduzione delle quantit? di carbonio, azoto e zolfo ma anche_impiegando specifiche condizioni-del procedimento di fabbricazione._

Quanto inferiore ? il contenuto di carboni tanto pi?-vengono perfezionate la resistenza al? la corrosione e la formabilit?. Secondo la presente. invenzione, il oontanuto di carbonio ? limitato a nonpi? dello 0,02%. Perla stessa ragione tanto minore ? la quantit? di azoto (N)..tanto migliori sono i risultati. In unapreferitaforma realizzazione l'azoto ? limitato a non pi? dello 0,02%.-Le figure 1-3 rappresentano gli effetti de-_.

rivati-dalla variazione dei contenuti di solfo e.di_ rame rispetto alla-corrosione. I dati rappresentati--nelle figure 1-3 sono-stati ottenuti per mezzo di_

esperimenti-utilizzando le condizi?ni di trattamento

della-presente invenzione .(descritte-pi? dettagliata--mente-in seguito) in cui delle piastre,di acciaio laminate a caldo,con spessore di.3 mm.(temperatura..del-. la finitura di laminazione a caldo_780?C) aventi_

la composizione-chimica di base rappresentata nella.

tabella 1 di cui al seguito sono_state usate come_

campioni-di-prova er la ricottura ad-una_temperatura

di-1000?C per-20 minutiin una atmosfera di:argon,__

e-con-raffreddamento in ariar.-

TABELLA 1

,

La figura 1 rappresenta i risultati della. -prova secco-umido ripetuta per 400-cicli-(immersioneper 25-minuti-ed-essiccamento per 5 minuti)...con.so--luzione di NaCl al 5% atemperatura di-50?C. Nellafigura-1, i campioni-che presentano ruggine con mac--chie di colore rosso aventi diametri di 5-mm o pi?

sono-indicate con il simbolo "e" mentre i campionipresentano-mggine--con-macchie-di-colore rossocon diametri inferiori sono-indicate-da o". Comeappare evidente-dal grafico, il numero delle-macchie-di visibili-diminuisce con ildiminuire del contenuto-di zolfo'. Particolarmente-quando il contenuto di zolfo ? di-0,0% o meno, la-produzione-dimacchia-di ruggine di color rosso di grande-dimensione con 5 mm o pi?-di diamatro viene completamenta eliminata. La figura 2 rappresenta il grafico-del poien-ziale di bucherellatura (pitting) in funzion del contenuto-di zolfo. I valori dal potenziale di bucherellatura sono stati-misurati con-una soluzic ne di NaGl 0,01M alla temperatura di 60?C. I risul tati rappresentati nella figura-2-dimostrano che-il potenziale di bucherellatura aumenta con-una-diminuzione-del contenuto di zolfo. In altre parole,-la resistenza alla-corrosione viene-parfazionata con la-diminuzione del contenuto-di zolfo. Perci?,-se--condala presente invenzione, la presenza di-zolfo ? limitata anon pi? dello-0,02%, preferibilraente-nonpiu ? 0,05%.

La figura-3-rappresenta il potenziale-dibucherellatura misurato impiegando una soluzione-di-NaCl 0,01 M alla temperatura-di-60?C,-in funzione del contenuto di rame. Come appare evidente dai dati rap~-presentati-nel grafico, il potenziale di bucherellatura aumenta-con l'aumentare-dei contenuto di rame. In particolare -quando la proporzione del rame ? 0,30%, preferibilmente-0,35% o pi?, il potenziale dibuche--rellatura-?-distintamente superiore a quello-chesi ottiene quando-la proporzione di-rame-?-inferiore a-0,-10fo-.

Il niobio (Nb) stabilizzail-carbonio e lo azoto-nell'acciaio impedendo il deterioramento della resistenza-alla-corrosione. L?aggiunta di nio--?-anche,in grado-di perfezionare la.resistenza aliaiorinazione di-erestav il niobio-? presente-nella presente invenzione in quantit? fra 0,2 e 2,(rf> Poich?-un composto intermetallico della-fase-Laves (Fe2Nb)-qualche-volta viene formato quando-la quantit? di-niobio si trova nel lato-superiora entroquesto-intervallo,-il-contenuto di niobio ?-preferibilmente fra-0,3-e 0?8

II silicio (Si) viene aggiunto come-agen? te-deossidante.-Tuttavia, quando la proporzione di silicio ? superiore a-1jO$-la duttilit? si-deteriora, pregiudicando-1a-formabilit?>

Il manganese (Mn) viene aggiunto comea--gente deossidante-ed-anche-come elemento per-mi

rare lalavorabilit?_a caldo delllacciaio inossidabile. Tuttavia,.quando_il manganese? presente in quantit?_superiore a1,0%, il risultante acciaio si indurisce in-misura .tale che la lavorabilit? viene.megativamente influenzata.

Poich?_il fosforo (P) ? una impurezza la sua.quantit? dovrebbe preferibilmente essere la pi? piccola possibile. Una_quaniit? di fosforo di.calore. fino a 0,04% ? ammissibile. Quando la quantit? di fosforo superalo 0,04% il suo effetto nagativo sulla formabili.t? ?-notavole'.

Il cromo (Cr) in quantita.di 12% o pi?., ? necessario_per assicurare la richiesta resistenza alla-corrosione-per l'acciaio inossidabile. Quanto maggiore.-? il contenuto..di cromo, tanto pi? viene perfezionatala resistenza,_alla corrosione. Tuttavia, quando.il_contenuto di cromo ? superiore al 25%, la fragilit?-diventanotavole, rendendo dif.ficile_la lavorazione a_freddo .D?altra parte, come_acciaio meno costoso da-impiegare al_posto dell'acciaio.di tipo JIS SUS434 (AISI-434), il contenuto di cromo _ Convenientemente viene limitato a non meno del.15%.

Quando-il nontanuto di cromo rientra nell'intervallo fra il 12% ed il 25%, preferibilmente fra il 15% ed il 25%, secondo_la presente invenzione ? possibile_mantenere.una.resistenza alla.corrosione paragonabile o superiore a.quella dell'acciaio JIS SUS.

434_(AISX-434)-e_di-alcuni_acciai-inossidabili di qualit? austenitica.-senza l'aggiunta di molibdeno^, Perci?, una lamiera di.acciaio priva didifetti superficiali come quelli che usualmente.. : si-trovano-negli acciai inossidabili contenenti titanio o zirconio pu? essere ottenuta mediante la-definizione della composizione.dell'acciaio come precedentemente-indicato. Tuttavia si deve notare che anche la composizione dell'acciaio precedentemente definita usualmente comporterebbe la formazione_di_ creste durante-la formatura allnpressa, se viene applicato il procedimento convenzionale per la fabbri-.. cazione di una piastra o lamiera di acciaio. Perci?,-secondo la presente invenzione, si-richiedono.anchele-seguenti-condizioni allo-scopo di prevenire la? formazione di-creste ed-ottenere una superiore fon inabilit?. In altre parole, la composizione di acciaiocome precedentemente definita dovrebbe essere sottoposta-alla-laminazione a caldo conuna-temperatura.-dinfinitura di non-pi? di-850?C, preferibilmente non pi? di 780?C,-ch e-relativamente-inferiore alla ...-usuale-temperatura

stro-di-acciaiolaminato a-caldo-dovrebbe essere ricotto alcuna temperatura di 950-1050?C prima della. laminazione a freddo.

La riduzione_.della-laminazione..accaldo,co-_ anche del tempo di.ricottura durante la ricottu-_ ra del nastro di acciaio,laminato a caldo,non_son.p_ di-importanza.fondamentale. Questi parametri posso-_ no essere scelti dagli intervalli convenzionalmente impiegati nella tecnica.

Secondo la presente-invenzione,. ? possi~ bile produrre in massa_una lamiera di acciaio inossi-_ dabile ferritico fornita di pefezionata_resistenza alla formazione,di creste e buon aspetto superficia-

, accompagnati_da_perfazionata,resistenza alla rosione. In aggiunta, poich? il procedimento_della_ presente_invenzione richiede soltanto la variazione delle condizioni, di temperatura del .pr?ced.imento__con-. venzionale, l?applicazione commerciale del procedimento della presente invenzione?non richiede una qualsiasi_modificazione complicata oppure ulteriori apparecchiature nella convenzionale linea di produzione commerciale.Inoltre, il procedimento della presente invenzione_pu? .essere.applicato non soltanto_agli slebi ottenuti per mezzo. dijun-procedimento per la produzione di lingotti, ma anche agli slebi ottenuti mezzo diun procedimento di colata continua con risultati soddisfacenti. Questo ? un altro vantaggio della presente invenzione, poich? questi ultimi-siebi in generale sono stati considerati-come aventipropriet?-degradates.

Le ragioni per definire le condizioni del -procedimento di fabbricazione-come precedentemente in--dicato sono le seguenti.

Poich? ? convenzionale-eseguire la-lamina-^ -zione-a-ealdo-imraediatamente-dopo-la permanenza a--tempaatura che-viene effettuata aduna temperatura-dicirca 1200?C, la convenzionale temperatura di finitura ?-usualmente-fra 880 e 920?C . Secondo la-scoperta effettuata nell'ambito della-presente ?nvenzione, comunque, le-condizioni di temparatura e particolarmente le-condizioni della-temperatura di laminazione a caldo sono molto importanti nel caso-di-un acciaio -inossidabile ferritico contenente niobio. Quanto minore ? la-temperatura di finitura^tanto maggiore ? la resistenza alla-foimazione di creste e, quantoinferiore ? la-temperatura^li finitura ,tanto mag-- -gionnente viene-perfezionata-la-formabilitaf? Anche se il-meccanismo-esatto~con cui si-attua la presente invenzione non ? n ,-si ritiene che esso sia-il seguente. La soll ecitazione residua che serve comanucleo per la-ricristallizzazione in seguito-alla ricottura aumenta con il diminuire.-della temperatura .. di-finitura. Inoltre per basse temperature di.finitura i-carbonitruri-di-niobio che-intrinsecamente._ si formano vengono-finemente.-dispersi-in.tutta-la. matrice, ed i carbo-nitruri di-niobio fienemente dispersi-possono-impedire con successo. L'accrescimento dei-cristalli in seguito_alla rieristailizza~ zione. Pertanto, la formazione d grani-grossi_vie-. ne imped?ta con un perfezionamento.della resistenza_ alla formazione di creste e-della formabilit?j?' fatto che viene impedita la formazione_di-grani grossi-serve anche per migliorare l'aspetto superfi--cialei-Allo-scopo-di-ridurre la-temperatura di-fin; tura, ? desiderabile-ridurre la-stessa emperatura di trattamento di-permanenza a temperatura.

Considerando le condizioni di ricottura dei nastro di acciaio laminato a-caldo, nelllambito deila presente invenzione' si ? scoperto che l'ffei^. to che e stato ottenuto riducendo la temperatura di finitura pu? essere aumentato al massimo-quando,la ricottura viene eseguita ad-una temperatura di 900?C O-pi?. Le ragioni per cui-la temperatura di 900?C o pi? ? preferibile pu? essere-spiegata come segue. ln altre parole, l'operazione di-ricottura prima-deila laminazione a-freddo vient?-eseguita per accelerarre il procedimento di ricristallizzazione_in modo da rendere l'orientamento dei-grani di cristallodi-? sperso casualmente-e rendere i grani ricristallizzati i pi? fini possibile. Questa operazione,-pertento? ? in gradodi prevenire la formazione-di-creste-che? si-suppone sia-provocata dalla presenza di-granidi cristalli grossolani unidirezionalmente-orienta~-ti. Questo^effetto di prevenzione-della forinazione di creste ? distinte-soltanto quando-la temperar?-tura di ricottura ? di 900?C o pi?.

Perci?, secondo la presente-invenzicalerla dispersione-casuale dei fini grani-di ricristallizzazione viene accelerata impiegando la-combinazio-. ne-della specifica composizione dellfacciaio con-_ specifiche condizioni-del procedimento di fabbricazicne, avendo come risultato un oglio-o-lamiera-di? acciaio-privo non soltanto di creste ,ma.anche difetti di striatura e di aspetto superficiale "bianco nebuloso''.

La presente invenzione verr?ulteriormente spiegata per mezzo di-esempi di-lavoro che so-_ no presentati soltanto per illustrazione della-presente invenzione e non debbono essere-interpretati_ erlimitare in alcunmodo la presente-invenzione Esempio 1

Un acciaio avente-la composizione di lega_ come quella indicata-nella tabella 1 di cui al seguito-? stato-lavorato attraverso le-operazioni-indinate nella tabella 3-di cui al-seguito per fornire

una-lamiera di-acciaio-laminata a-freddo.-La reisuzione quantitativa fra la temperatura di finiturae-la-temperatura della-lavorazione a caldo o della ricottura per il nastro laminato a caldo e la resistenza-al-la formazione di creste e la formabilit?

?-stata determinata per via sperimentale sullalamiera-laminata a-freddo in-termini-di formazione-di cresta,-valore di-r-ed-allungamento'; La formazio-_

ne-di-ereste-? stata determinata visualmente-sulla? superficie-delia lamiera-dopo stiramento-al-20% intensione ed il suo grado e stato valutato classificando l'altezza delle-creste-nelle seguenti otto gra dazioni:- ----

-_ TABELLA 2

TABELLA- 3-

- -

I risultati sono riepilogati nelle figure 4, 5 e 6.

Come appare-evidente dalle figure 4 e 5 la formazione di creste ? ridotta ad il valore di r ? aumentato con il diminuire della temperatura-di . finitura. Questa-tendenza viene anche riscontrata.

in relazione-ai valori di CCV-(valori di prova con

coppa-conica) ed aivaiori Erichsen. In conformit?.

alla-presente invenzione, la tempera.tura_-di-.fini.tura

viene-limitataa valori non superiori ad850?C,-in '

modo tale che ai possano ottenere.prodotti con un

grado di formaziona di oraste_di B' o pi? ed un valo-_ re di r superiore-ad 1,4. La lamiera di acciaio avente-queste-propriet? (o migliori.)_pu? sopportare una _ formatura_estremamente severa come_si riscontra nei. pezzi stampati per.automobili..ed altri prodotti come-precedenteraente descritto._Come_appare anche evidente-dalla-figure 4 e 5 quando_la_temperatura di fi.-. nitura ?non-superiore a 780?C ,_tanto la resistenza alla foimazione_di creste quanto la_stirabilita_ven-. gono perfezionata ancora-maggiormente e perci? si preferisce questa.massima-temperatura_di finitura?.

Inoltre, secondo-la presente invenzione la temperatura-di-ricotturaper l'operazione di ricot-. tura-dopo la laminazione-a-caldo ? definita fra 950 e 050?C e,-nell'ambito-di questo intervallo,_come rappresentato nellafigura-6, si pu? ottenere una resistenza alla formazione.,di creste di grado B'o pi? ed un-,allungamento del 34% o pi?. La resistenza_ alla formazione di-creste,? inferiore_al__desiderato intervallo-di B' e l'allungamento_?_inferiore._a cirea-34% anche per acciaio-laminato...a-caldo_con..una temperatura di finitura-di 780?C quando-vengono,impie-: gate temperature-di ricottura.al di fuori dell'interivallo definito ome rappresentato nella_figura 6.

La figura 7 rappresenta una micro-struttura (x 100) di lamiera-di acciaio.,ottenuta in questo esempio. La temperatura di finitura ? di 780?C e la ricottura_? stata eseguita ad una temperatura-di 1000?C-per 1 minuto prima-della-laminazione a freddo.-Per scopi di confronto una-microstruttura (x 100) di una lamiera-di-acciaio-prodotta con lo-stesso acciaio ma .trattata al difuoridelle condizioni_della-prascute invenzione ? rappresentata-nella figura 8. In questo ultimo_.caso, la temperatura-di-finitura era 900?C e_la ricottura-era_eseguita ad-una

tura_di 900?C per 1 minuto._Appare evidente che i grani-di cristalli-di ricristallizzazione della figura 7 sono sensibilmente-pi?-fini in confronto con quelli della figura 8.

Esempio-2

-Lamiere-di-acciaio prodotte in fabbrica. venta la composizione chimica rappresentatanella tabella-4 di-cui-al seguito,sono state speromentata in relazione alla formabilit? alla pressa, alla resistenza alla-corrosione-ed all'aspetto-superficiale,-L'acciaio A nella tabella_4 ? l'acciaio_-della presente invenzione,-mentre-gli acciai B e C sono tipici-acciai-inossidabiliferritici.

(segue tabella)

TABELLA 4

Questi acciai sono statifusi con un convertitore..da 80.tonnellate e dopo affinazione AOD so-_ no stati sottopostia colata continua-in slebi?dello -spessore.di 180 mm. I risultanti slebi_sono._stati laminati a caldo dopo permanenza_a-temperatura di 1200?C per fornire lastre di acciaio_di 5,0-mm di spessore. Dopo- raffreddamento in aria-fino a temperatura-ambiente, la ricottura-? stata_applicata nelle^ condizioni-indicate nella_tabella 5 di cui in segu?--to. Le_piastre ricotte sono state.quindi laminate a_ freddo fino-aduno spessore_di 0,4-mm e quindi_sono stata sottoposte ad_una ricottura di finitura. Parte del .campione''A".? stata trattata in conformit?_ alle-stesse condizioni dei_campioni B e C ed ? identificata in seguito_come ."A-2". L'altra_porzione che ?_stata trattata in-conformit? alle condizioni del-_ la_presente invenzione ?_identificata_come "A-1". La formatilit?, il grado di formaziona della creste_e_ la resistenza alla_corrosione sono stati determinati su queste piastre di acciaio. Le .condizioni del. procedimento di-fabbricazione ad i risultati delle prove-sono riepilogatinella_tabella

(.segue tabella)

TABELLA 5

continuazione Tabella 5

Come appare.evidente dai dati indicati.nel-_ -la precedente-tabella 5,-la resistenza.alla corrosione della-lastra di acciaio della presente invenzione_ ? superiore a-quella dell'acciaio AISI 430 ed_? paragonabile-a quella dell'acciaio-AISI...434. La pi -stra-di-acciaio della-presente_invenzione (A-1) presenta-perfezionata_f.ormabilit? sotto ogni aspetto, e -particolarmante in ralazione ai.pararnetri A1, re ? .

piastra-di_acciaio A-2, la cui composizione chimica ?-identica a-quella della_presenta_invenzione:,_ ma-che ? prodotta-impiegando .condizioni.di trattamene to che fuorieseono-da quelle della_presente invenzione,-? molto inferiore alla_piastra di_acciaioA-1 per quanto riguarda questi-parametri-diformabilit?, particolarmente-per-quanto riguarda laresistenza alla formazione-di?creste;-Impiegandolapiastra_di acciaio A-1 sono stati formati alla_pressa_pezzi_stampati effettivi-per-automobili. Irisultanti.articoli eranoprivi-di creste, difetti di striature ed_aspetto superficiale"bianco-nebuloso''

L' effetto_della variazione_del__contenuto di-niobio_sulla-resistenza alla_formazione di creste ? stato determinato impiegando l'acciaio Anella tabella-4 come composizione di_base e.variando li -contenuto di niobio da0 a 0,62%. Le condizioni del prooedimento.di fabbricazione erano.identiche a.quelle-della piastra di acciaio A-1-della tabella.5;. I risultati-sono rappresentati nella figura.9(?-Come_appare-evidente dai-dati in essa_indicati, la resistenza-alla-formazione-di creste viene soddisfacentemen-.-te perfezionata quando,il-contenuto di niobio non ?. inferiore a-0,2%, preferibilmente non-inferiore a 0,3%.

-Perci?, secondo la presente.invenzione, si pu? ottenere una lastra o lamiera..di acciaio.avente le seguenti_propriet?:.

(1) resistanza.alla corrosione._paragonabile-a-quella-degli-acciai-inossidabili contenenti dal 16 al 18% di-cromo-come-anche a-quella dell'acciaio... AISI 434;-(2) formabilit?-superiore non-soltanto a quella dell?acciaio anche a quella degli acciai-inossidabili ferritici contenenti titanio_ o zirconio;

(3) aspetto superficiale-privo di creste,fidi?difetti-superficiali; e

(4) costo-relativamente basso-del materiale-e-costo relativamente-basso di fabbricazionef?

Lamiera di acciaio-inossidabile-della pre-. sente invenzione ? conveniente per ampie applicazio

Claims (8)

RIVENDICAZIONI

1. Procedimento perla fabbricazione_di unalamiera di acciaio-inossidabile ferritico avente buona formabilit?, aspetto superficiale_e resistenza alla corrosione,comprendente le seguenti operazioni laminare a caldo una composizione_di acciai che. comprende_essenzialmente:_

_

la parte restante Fe con incidentali impurezza, con.una-temperatura di-finitura-di 850?C o meno; ricuocere il_risultante-nastro-di acciaio-laminato a-caldo aduna-temperatura fra 950?C e 1050?C e quindi eseguire la laminazione a-freddo e la ricot tura-di-ricristallizzazione.

2. Procedimento secondo la rivendicazione-1, in cui il contenuto,-di Nb ? compreso-fra-0,3-e 0,8%?.

3. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, in_cui il_contenuto di S ? non superiore,a 0,005%?-4. Procedimento-secondo-la-rivendicazione 3,-in-cui il contenuto di Cu ? compreso fra0,3 e 1,0%.-5. Procedimento-per la fabbricazione di una lamiera-di acciaio inossidabile ferritico avente buona-formabilit?, aspetto superficiale e resistenza alla-corrosione, -comprendente le seguenti operazioni: laminare a-caldo una composizione di acciaio che comprende-essenzialmente

?

parte-restante ferro_conincidentali impurezze; con una-temperatura_di finitura di850?C omeno; ricuocere il risultantenastro-di acciaio laminatoa caldo-aduna temperatura fra950?C e1050?C, quindi eseguire la a freddo e la ricottura di ricristallizzazione.

6. Procedimento secondo la_rivendicazione 5, incui la temperatura di finitura ? di 780?C o meno.

7.Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 5 e 6, in cuiil risultante nastro di acciaiolaminato a caldo viene sottoposto a ricottura dopo essere stato raffreddato a temperatura ambien-

prima della laminazione a freddo.

8. Prodotto delprocedimento delle rivendicazioni 1 o 5.