Chapa de acero que tiene un alto módulo de Young, chapa de acero galvanizada con zinc por inmersión en caliente usando la misma, chapa de acero galvanizada con zinc por inmersión en caliente y aleada, tubo de acero que tiene un alto módulo de Young, y método para la fabricación de los mismos.

Una chapa de acero que tiene alto módulo de Young, que comprende, en términos de % en masa

, C:

0,0005 a 0,30%, Si: 2,5% o menos, Mn: 2,7 a 5,0%, P: 0,15% o menos, S: 0,015% o menos, Mo: 0,15 a 1,5%, B: 0,0006 a 0,01%, y Al: 0,15% o menos, opcionalmente uno o más de Ti: 0,001 a 0,20% en masa, Nb: 0,001 a 0,20% en masa y Ca: 0,0005 a 0,01% en masa, opcionalmente además uno o dos, o más, de Sn, Co, Zn, W, Zr, V, Mg, y metales de las tierras raras, en un contenido total de 0,001 a 1,0% en masa, opcionalmente además uno o dos, o más, de Ni, Cu, y Cr en un contenido total de 0,001 a 4,0% en masa, siendo el resto Fe y las inevitables impurezas, en la que una o ambas de la densidad de polos {110} y la densidad de polos {110} en la capa correspondiente a 1/8 del espesor de chapa es 10 o más, y

el módulo de Young en la dirección de laminación es superior a 230 GPa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2005/013717.

Solicitante: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku Tokyo 100-8071 JAPON.

Inventor/es: Takahashi,Manabu, YOSHINAGA,NAOKI, HIWATASHI,SHUNJI, SUGIURA NATSUKO, HANYA,KOJI, UNO,NOBUYOSHI, KANNO,RYOICHI, MIYASAKA,AKIHIRO, SENUMA,TAKEHIDE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero... > C22C38/12 (que contienen tungsteno, tántalo, molibdeno, vanadio o niobio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero... > C22C38/58 (con más de 1,5% en peso de manganeso)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > C22C38/00 (Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero (aleaciones de hierro colado C22C 37/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Tratamiento térmico, p. ej. recocido, endurecido,... > C21D9/46 (para láminas metálicas)

PDF original: ES-2523760_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Chapa de acero que tiene un alto módulo de Young, chapa de acero galvanizada con zinc por inmersión en caliente usando la misma, chapa de acero galvanizada con zinc por inmersión en caliente y aleada, tubo de acero que tiene un alto módulo de Young, y método para la fabricación de los mismos

La presente invención se refiere a chapas de acero que tienen un alto módulo de Young, a chapas de acero galvanizadas por inmersión en caliente usando las mismas, a chapas de acero galvanizadas por inmersión en caliente y aleadas, a tubos de acero que tienen un alto módulo de Young, y a métodos para fabricarlos.

Esta solicitud reivindica prioridad sobre la Solicitud de Patente Japonesa N° 24-218132 presentada el 27 de julio de 24, la Solicitud de Patente Japonesa N° 24-33578 presentada el 15 de noviembre de 24, la Solicitud de Patente Japonesa N° 25-19942 presentada el 27 de enero de 25, y la Solicitud de Patente Japonesa N° 25- 2743 presentada el 15 de julio de 25, cuyos contenidos se incorporan en la presente memoria descriptiva como referencia.

Se han realizado muchos informes sobre las tecnologías para elevar el módulo de Young. La mayoría de ellas están relacionadas con tecnologías para aumentar el módulo de Young en la dirección de laminación (RD) y en la dirección transversal (TD), perpendicular a la dirección de laminación (RD).

Los documentos de patentes 1 a 9, por ejemplo, describen cada uno de ellos una tecnología para aumentar el módulo de Young en la dirección TD llevando a cabo una laminación bajo presión en la región de la fase a + y2.

El documento de patente 1 describe una tecnología para aumentar el módulo de Young en la dirección TD sometiendo la capa superficial a una laminación bajo presión a una temperatura inferior a la temperatura de transformación Ar3.

Por otro lado, también se han propuesto tecnologías para aumentar el módulo de Young en la dirección transversal y aumentar simultáneamente el módulo de Young en la dirección de laminación. Es decir, el documento de patente de patente 11 propone aumentar, a la vez, los módulos de Young llevando a cabo una laminación en una dirección fija así como una laminación en la dirección transversal, perpendicular a esta dirección. Sin embargo, cambiar la dirección de laminación durante el tratamiento de laminación continua en caliente de una chapa delgada compromete sensiblemente la productividad y por eso, no es práctico.

El documento de patente 12 describe una tecnología relacionada con las chapas de acero laminadas en frío con un alto módulo de Young, pero en este caso también el módulo de Young en la dirección TD es alto, pero el módulo de Young en la dirección RD no es alto.

También, el documento de patente 13 describe una tecnología para aumentar el módulo de Young añadiendo un material compuesto de Mo, Nb, y B, pero debido a que las condiciones de laminación son completamente diferentes, el módulo de Young en la dirección TD es alto, pero el módulo de Young en la dirección RD no es alto.

Como se ilustró anteriormente, aunque convenclonalmente han existido chapas de acero que tenían un alto módulo de Young, todas estas eran chapas de acero con altos módulos de Young en la dirección de laminación (RD) y en la dirección transversal (TD). A propósito, la anchura máxima de la chapa de acero es de aproximadamente 2 m y, por eso, si la dirección con el mayor módulo de Young es la dirección longitudinal del miembro, entonces la chapa de acero no podrá ser más larga que ancha. Por lo tanto, ha habido una demanda de chapas de acero con un alto módulo de Young en la dirección de laminación que pueden servir como miembros largos. Además, ha sido un requisito previo para los métodos de fabricación la laminación en caliente en la región a + y, en la que se producen fácilmente fluctuaciones en la fuerza de reacción de la laminación, y esto ha originado un problema en la productividad.

Al tratar chapas de acero para obtener componentes para automóviles o para construcción, es una cuestión muy Importante la capacidad de la chapa de acero para mantener una forma determinada. Por ejemplo, una chapa de acero que ha sido doblada trata de recuperar su forma primitiva cuando se retira la carga, y esto lleva al problema de que no se puede obtener una forma deseada. Este problema se ha hecho incluso más pronunciado a medida que las chapas de acero se hacen más fuertes, y es un obstáculo cuando se vayan a adoptar chapas de acero de alta resistencia como componentes.

Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° S59-83721

Documento de patente 2: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H5-263191

Documento de patente 3: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H8-283842

Documento de patente 4: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H8-311541

Documento de patente 5: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H9-53118

Documento de patente 6: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H4-13612

Documento de patente 7: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H4-141519

Documento de patente 8: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H4-147916

Documento de patente 9: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H4-293719

Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H4-143216

Documento de patente 11: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H4-147917

Documento de patente 12: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H5-25584

Documento de patente 13: Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación N° H8-1311541.

El documento EP-A-136293 describe una chapa delgada de acero para uso en automóviles, con excelente resistencia a la fatiga con entalladura, conteniendo dicha chapa de acero, en masa, ,1 a ,3% de C, ,1 a 2% de Si, ,5 a 3% de Mn, ,1% o menos de P, ,1% o menos de S, y ,5 a 1% de Al, consistiendo el resto en Fe y las inevitables impurezas, caracterizado porque, en un plano a una profundidad arbitraria dentro de los ,5 mm a partir de la superficie de dicha capa de acero en la dirección de su espesor; el promedio de las relaciones de intensidad de la difracción de rayos X en el grupo de componentes de orientación de {1} <11 > a {223} <11> respecto a la intensidad de la difracción aleatoria de rayos X es 2 o más, y el promedio de las relaciones de intensidad de la difracción de rayos X en las tres componentes de orientación de {554} <225>, {111} <112> y {111} <11> respecto a la intensidad de la difracción aleatoria rayos X es 4 o menos, y que el espesor de dicha chapa de acero está en el intervalo de ,5 a 12 mm, y un método para producir dicha chapa de acero sometiendo a laminación una plancha de acero que contiene los componentes químicos anteriormente mencionados, con un coeficiente de reducción total del 25% o más, en un intervalo de temperatura de la temperatura de transformación Ar3 +1°C o inferior.

El documento EP-A-1327695 describe una chapa de acero ferrítico en la que el valor medio de las relaciones de intensidades aleatorias de rayos X de un grupo de orientaciones de {1} <11 > a {223} <11> es de 3, o más, y un valor medio de las relaciones de intensidades aleatorias de rayos X de tres orientaciones cristalinas de {554} <225>, {111} <112>, y {111} <11> es de 3,5 o menos, y además al menos uno de los valores r en la dirección de laminación y en una dirección... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una chapa de acero que tiene alto módulo de Young, que comprende, en términos de % en masa, C: ,5 a ,3%, Si: 2,5% o menos, Mn: 2,7 a 5,%, P: ,15% o menos, S: ,15% o menos, Mo: ,15 a 1,5%, B: ,6 a ,1%, y Al: ,15% o menos, opcionalmente uno o más de Ti: ,1 a ,2% en masa, Nb: ,1 a ,2% en masa y Ca: ,5 a ,1% en masa, opcionalmente además uno o dos, o más, de Sn, Co, Zn, W, Zr, V, Mg, y metales de las tierras raras, en un contenido total de ,1 a 1,% en masa, opclonalmente además uno o dos, o más, de Ni, Cu, y Cr en un contenido total de ,1 a 4,% en masa, siendo el resto Fe y las Inevitables Impurezas,

en la que una o ambas de la densidad de polos {11} <223> y la densidad de polos {11} <111 > en la capa correspondiente a 1/8 del espesor de chapa es 1 o más, y

el módulo de Young en la dirección de laminación es superior a 23 GPa.

2. La chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 1,

en la que la densidad de polos {112} <11> en la capa correspondiente a 1/2 del espesor de chapa es 6 o

más.

3. Una chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 1,

en la que una cantidad de BH (MPa) está en un Intervalo de 5 MPa o más a 2 MPa o menos, estando la cantidad de BH por la siguiente fórmula,

BH = oí - o2 (MPa),

en la que 2 (MPa) es el esfuerzo cortante necesario para producir deformación plástica cuando la chapa de acero ha sido estirada un 2%, y o-i (MPa) es el límite de fluencia superior cuando, después de que la chapa de acero haya sido estirada un 2%, es tratada con calor a 17°C durante 2 minutos y luego estirada otra vez.

4. Una chapa de acero galvanizada por Inmersión en caliente, que comprende:

la chapa de acero que tiene alto módulo de Young, según la reivindicación 1; y

el chapado de cinc por inmersión en callente que se aplica a la chapa de acero que tiene alto módulo de

Young.

5. Una chapa de acero galvanizada por Inmersión en caliente en baño de cinc aleado que comprende: la chapa de acero que tiene alto módulo de Young, según la reivindicación 1; y

el chapado con cinc por Inmersión en caliente en baño de cinc aleado que se aplica a la chapa de acero que tiene alto módulo de Young.

6. Un tubo de acero que tiene alto módulo de Young, que comprende la chapa de acero que tiene alto módulo de Young, según la reivindicación 1,

en la que la chapa de acero que tiene alto módulo de Young se curva en cualquier dirección.

7. Un método para fabricar la chapa de acero que tiene alto módulo de Young, según la reivindicación 1, comprendiendo el método:

calentar una plancha que tiene la misma composición que la chapa de acero de la reivindicación 1 a una temperatura de 95°C o más, y someter dicha plancha a laminación en callente para obtener una chapa de acero laminado en callente,

en la que la laminación en caliente se lleva a cabo bajo condiciones en donde la laminación se realiza a 8°C o menos, de manera tal que el coeficiente de fricción entre los rodillos de presión y la chapa de acero es superior a ,2, y el total de los coeficientes de reducción es del 5% o más, y la laminación en callente se termina a una temperatura en un intervalo que va desde la temperatura de transformación Ar3 o más, a 75°C o menos.

8. El método para fabricar la chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 7,

en el que la en laminación en caliente se realiza al menos una pasada de laminación a velocidad diferencial con una relación de velocidades de rodillos diferentes de 1% o más.

9. El método para fabricar la chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 7,

en el que en la laminación en caliente, se usan rodillos de presión cuyo diámetro de rodillo es de 7 mm o menos, en una o más pasadas.

1. El método para fabricar la chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 7, que comprende además recocer la chapa de acero laminada en caliente después de que se haya terminado la laminación en caliente, mediante una línea de recocido continuo o recocido en caja, bajo condiciones en las que la temperatura máxima alcanzada está en un intervalo de 5°C o más a 95°C o menos.

11. El método para fabricar la chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 7, que comprende además: someter la chapa de acero laminada en caliente, después de que haya terminado la laminación en caliente, a laminación en frío con un coeficiente de reducción inferior al 6%; y recocer después de la laminación en frío.

12. El método para fabricar la chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 7, que comprende además: someter la chapa de acero laminada en caliente a laminación en frío con un coeficiente de reducción inferior al 6%; recocer bajo las condiciones en las que la temperatura máxima alcanzada está en el Intervalo de 5°C o más a 95°C o menos, después de la laminación en frío; y enfriar a 55°C o menos después del recocido y realizar luego un tratamiento térmico de 15 a 55°C.

13. Un método para fabricar una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente, comprendiendo el método:

fabricar una chapa de acero recocido que tiene alto módulo de Young mediante el método de fabricación de una chapa de acero que tiene alto módulo de Young según la reivindicación 1; y someter la chapa de acero que tiene alto módulo de Young a galvanización por inmersión en caliente.

14. Un método para fabricar una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente y aleada, comprendiendo el método:

fabricar una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente mediante el método de fabricación de una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente según la reivindicación 13; y

someter la chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente a un tratamiento térmico en un intervalo de temperatura de 45°C a 6°C durante 1 segundos o más.

15. Un método para fabricar una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente, comprendiendo el método:

fabricar una chapa de acero recocido que tiene alto módulo de Young mediante el método de fabricación de una chapa de acero que tiene alto módulo de Young, según la reivindicación 11; y

someter la chapa de acero que tiene alto módulo de Young a galvanización por inmersión en caliente.

16. Un método para fabricar una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente y aleada, comprendiendo el método:

fabricar una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente mediante el método de fabricación de una chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente según la reivindicación 15; y

someter la chapa de acero galvanizada por inmersión en caliente a un tratamiento térmico en un intervalo de temperatura de 45°C a 6°C durante 1 segundos o más.

17. Un método para fabricar un tubo de acero que tiene alto módulo de Young, comprendiendo el método: fabricar una chapa de acero que tiene alto módulo de Young mediante el método de fabricación de una

chapa de acero que tiene alto módulo de Young, según la reivindicación 7; y

curvar la chapa de acero que tiene alto módulo de Young en cualquier dirección para fabricar un tubo de

acero.