ACERO DE FASE DUAL, PRODUCTO PLANO DE UN ACERO DE FASE DUAL TAL Y PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN PRODUCTO PLANO.

Acero de doble fase, producto plano de un acero de doble fase tal y procedimiento para la fabricación de un producto plano La invención se refiere a un acero de doble fase cuya estructura está constituida esencialmente por martensita y ferrita o bainita, pudiendo estar presentes proporciones de austenita residual y presentando el acero de doble fase una resistencia a la tracción de más de 950 MPa. La invención se refiere igualmente a un producto plano fabricado a partir de un acero de doble fase tal, así como a un procedimiento para la fabricación de un producto plano. A este respecto, en el término genérico producto plano están normalmente incluidas bandas y chapas de acero del tipo según la invención. Precisamente en el sector de la construcción de carrocerías para vehículos existe el requisito de aceros que, por una parte, posean una alta resistencia con bajo peso; sin embargo, por otra parte, también una buena deformabilidad. Se conoce un gran número de experimentos para generar aceros que reúnan en sí mismos estas propiedades en sí contradictorias. Así, por ejemplo, por el documento EP 1 637 618 A1 se conoce un acero que no sólo será muy embutible a profundidad, sino que también poseerá altas resistencias a la tracción, un producto plano fabricado a partir del mismo y un procedimiento para su fabricación. El acero conocido contiene, además de hierro y las impurezas inevitables (en % en peso), 0,05 - 0,3% de C, hasta el 1,5% de Si, 0,01 - 3,0% de Mn, hasta el 0,02% de P, 0,02% de S, hasta el 0,01% de N y 0,01 - 3,0% de Al. El acero conocido presentará un contenido de austenita residual de como máximo el 7% y en una distribución determinada en detalle en este documento presentará precipitaciones de Mg con un diámetro de partícula de 0,01 - 5,0 µm. El acero compuesto y proporcionado de este tipo será especialmente muy deformable y mostrará una baja tendencia a la fracturación. Por tanto, en este estado de la técnica tiene una importancia decisiva la presencia de Mg en la aleación que, según las explicaciones contenidas en el documento EP 1 637 618 A1, previene esencialmente la tendencia a la fracturación (fractura retardada de Delayed fracture) que se produce en otros aceros conocidos de composición comparable. Opcionalmente, el acero conocido por el documento EP 1 637 618 A1 también puede contener para el aumento adicional de su resistencia, además de otros elementos de aleación opcionalmente añadidos, contenidos de Cr y Mo de respectivamente 0,005 - 5% en peso, así como 0,0051 - 2% en peso de Cu, reduciendo los contenidos de Cu adicionalmente el riesgo de fracturación. Por el documento EP 1 200 635 A1 se conoce otra posibilidad de generación de productos planos constituidos por aceros de doble fase de mayor resistencia que, incluso después de la ejecución de un proceso de recocido con inclusión de un tratamiento de envejecimiento, todavía poseen buenas propiedades mecánico-tecnológicas. En el caso del procedimiento conocido por este documento se genera una banda o chapa de acero que presenta una estructura principalmente ferrítica-martensítica en la que la proporción de martensita asciende a entre el 4 y el 20%, conteniendo la banda o chapa de acero, además de Fe e impurezas relacionadas con la fusión (en % en peso), 0,05 - 0,2% de C, hasta el 1,0% de Si, hasta el 2,0% de Mn, hasta el 0,1% de P, hasta el 0,015% de S, 0,02 - 0,4% de Al, hasta el 0,005% de N, 0,25 - 1,0% de Cr, 0,002 - 0,01% de B. A este respecto, la proporción de martensita del acero en cuestión asciende preferiblemente a aproximadamente el 5% al 20% de la estructura principalmente martensítica-ferrítica. Un producto plano generado de tal modo presenta resistencias de al menos 500 N/mm 2 con al mismo tiempo buena capacidad de deformación, sin que para esto sean necesarios contenidos especialmente altos de determinados elementos de aleación. Para aumentar la resistencia, en el acero descrito en el documento EP 1 200 635 A1 se recurre al efecto del elemento boro que influye sobre la transformación. Su acción de aumento de la resistencia se garantiza en el acero conocido añadiendo al menos un formador de nitruro alternativo, preferiblemente Al y complementariamente Ti al material de acero. La acción de la adición de titanio y aluminio consiste en que se unen al nitrógeno contenido en el acero de manera que el boro está a disposición para la formación de carburos que aumentan la dureza. Respaldado por el contenido de Cr necesariamente presente, de esta manera se alcanza un nivel de resistencia mayor que en aceros comparables. Sin embargo, el máximo de la resistencia de los aceros especificados a modo de ejemplo en el documento EP 1 200 635 A1 se encuentra respectivamente por debajo de 900 MPa. El documento JP-A- 2000282 175 da a conocer un acero cuya estructura está constituida por 60-90% en volumen de bainitas y el resto ferrita, martensita y austenita residual para la construcción de carrocerías. En vista del estado de la técnica anteriormente descrito, el objetivo de la invención se basó en desarrollar un acero y un producto plano fabricado a partir del mismo que presentara una resistencia de al menos 950 MPa y una buena deformabilidad. Además, el acero poseerá una calidad superficial que con la aplicación de un sencillo procedimiento de fabricación permitirá deformar un producto plano generado a partir de este acero en estado sin recubrir o 2 ES 2 367 713 T3 provisto de un revestimiento protector de la corrosión dando una pieza moldeada compleja como una parte de una carrocería para automóviles. Además, también se especificará un procedimiento que permita de manera sencilla fabricar productos planos proporcionados del modo anteriormente mencionado. Con respecto al material, este objetivo según la invención se ha alcanzado mediante el acero de doble fase especificado en la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas de este acero se mencionan en las reivindicaciones que se refieren a la reivindicación 1. Un producto plano que alcanza el objetivo previamente mencionado se caracteriza correspondientemente a la reivindicación 21 según la invención porque está constituido por un acero compuesto y proporcionado según la invención. Con respecto al procedimiento de fabricación, el objetivo anteriormente mencionado se alcanza finalmente según la invención mediante los modos de fabricación especificados en las reivindicaciones 27 y 28, refiriéndose el procedimiento especificado en la reivindicación 27 a la fabricación según la invención de una banda en caliente y el modo de proceder especificado en la reivindicación 28 a la fabricación según la invención de una banda en frío. En las reivindicaciones que hacen referencia a las reivindicaciones 27 y 28 están contenidas variantes respectivamente ventajosas de los procedimientos según la invención. Adicionalmente, a continuación se explican configuraciones especialmente ventajosas para la aplicación práctica de los procedimientos según la invención y de sus variantes especificadas en las reivindicaciones. Un acero según la invención destaca por altas resistencias de al menos 950, especialmente 980 MPa, no alcanzando regularmente resistencias de 1000 MPa y más. Al mismo tiempo, el acero según la invención posee un límite elástico de al menos 580 MPa, especialmente de al menos 600 MPa, y presenta un alargamiento A80 de al menos el 10%. Debido a la combinación de alta resistencia y buena deformabilidad, el acero según la invención es especialmente adecuado para la fabricación de piezas complejamente moldeadas, altamente cargadas en la utilización práctica, como se necesitan, por ejemplo, en el sector de la construcción de carrocerías para automóviles. La ventajosa combinación de propiedades de un acero según la invención se consigue, entre otras cosas, poseyendo, a pesar de sus altas resistencias, una estructura de doble fase. Así, la aleación de un acero según la invención está compuesta de forma que posea una proporción de martensita de al menos el 20% a como máximo el 70%. Al mismo tiempo pueden ser ventajosas proporciones de austenita residual de hasta el 8%, prefiriéndose generalmente proporciones de austenita residual inferiores de como máximo el 7% o inferiores. El resto de la estructura de un acero de doble fase según la invención está constituido respectivamente por ferrita y/o bainita (ferrita bainítica + carburos). Las altas resistencias, buenas propiedades de alargamiento y calidades superficiales optimizadas se han conseguido mediante el ajuste de la estructura de doble fase según la invención. Esto ha sido posible por una estrecha selección de contenidos individuales de los elementos de aleación que están presentes en un acero según la invención, además de hierro e impurezas inevitables. Por tanto, la invención prevé un contenido de C del 0,050... [Seguir leyendo]

1.- Acero de doble fase cuya estructura está constituida por 20 - 70% de martensita, hasta el 8% por austenita residual y el resto por ferrita y/o bainita y que posee una resistencia a la tracción de al menos 950 MPa con la siguiente composición (en % en peso): el resto hierro e impurezas inevitables. ES 2 367 713 T3 C: 0,050 - 0,105%, Si: 0,10 - 0,60%, Mn: 2,10 - 2,80%, Cr: 0,20 - 0,80%, Ti: 0,02 - 0,10%, B: < 0,0020%, Mo: < 0,25%, Al: < 0,10%, Cu: hasta el 0,20%, Ni: hasta el 0,10%, Ca: hasta el 0,005%, P: hasta el 0,2%, S: hasta el 0,01%, N: hasta el 0,012% 2.- Acero de doble fase según la reivindicación 1, caracterizado porque su límite elástico asciende a al menos 580 MPa. 3.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su alargamiento A80 asciende a al menos el 10%. 4.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de P es < 0,1% en peso, especialmente < 0,020% en peso. 5.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de C asciende al 0,06 - 0,09% en peso. 6.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de Si asciende al 0,20 - 0,40% en peso. 7.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de Mn asciende al 2,20 - 2,70% en peso. 8.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de Cr asciende al 0,40 - 0,70% en peso. 9.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de Ti asciende al 0,060 - 0,090% en peso. 10.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en presencia de N el contenido de Ti asciende a más de 5,1 veces el contenido de N respectivo. 11.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de B asciende al 0,0005 - 0,002% en peso. 12.- Acero de doble fase según la reivindicación 11, caracterizado porque su contenido de B asciende al 0,0007 - 12 0,0015% en peso. ES 2 367 713 T3 13.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de Mo asciende al 0,05 - 0,20% en peso. 14.- Acero de doble fase según la reivindicación 13, caracterizado porque su contenido de Cr es < 0,3% en peso. 15.- Acero de doble fase según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque su contenido de Mo asciende al 0,065 - 0,150% en peso. 16.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de Al asciende al 0,01 - 0,06% en peso. 17.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de Cu asciende al 0,07 - 0,13% en peso. 18.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de S es < 0,003% en peso. 19.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de N es < 0,007% en peso. 20.- Acero de doble fase según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su contenido de austenita residual asciende a menos del 7%. 21.- Producto plano constituido por un acero de doble fase proporcionado según una de las reivindicaciones 1 a 20. 22.- Producto plano según la reivindicación 21, caracterizado porque es una banda en caliente sólo laminada en caliente. 23.- Producto plano según la reivindicación 21, caracterizado porque es una banda en frío obtenida mediante laminado en frío. 24.- Producto plano según una de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque está provisto de un revestimiento protector metálico. 25.- Producto plano según la reivindicación 24, caracterizado porque el revestimiento protector metálico se ha generado mediante galvanización en caliente. 26.- Producto plano según la reivindicación 24, caracterizado porque el revestimiento protector metálico se ha generado mediante galvanizado y recocido (Galvannealing). 27.- Procedimiento para fabricar una banda en caliente con una resistencia a la tracción de al menos 950 MPa y una estructura de doble fase que está constituida por 20 - 70% de martensita, hasta el 8% por austenita residual y el resto por ferrita y/o bainita, que comprende las siguientes etapas de trabajo: - Fusión de un acero de doble fase compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 20, - Colada de la masa fundida dando un producto semielaborado como desbastes planos o desbastes planos delgados, - Recalentamiento o mantenimiento del producto semielaborado a una temperatura inicial de laminado en caliente de 1100 - 1300ºC, - Laminado en caliente del producto semielaborado a una temperatura final de laminado en caliente de 800 - 950ºC dando una banda en caliente, - Bobinado de la banda en caliente a una temperatura de bobinado de hasta 650ºC, especialmente 500 - 650ºC. 28.- Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque a partir de la banda en caliente obtenida después del bobinado se genera una banda en frío recorriendo las siguientes etapas de trabajo adicionales: - Laminado en frío de la banda en caliente dando una banda en frío, - Recocido de la banda en frío a una temperatura de recocido que asciende a 700 - 900ºC, 13 ES 2 367 713 T3 - Enfriamiento controlado de la banda en frío recocida. 29.- Procedimiento según la reivindicación 27 ó 28, caracterizado porque la temperatura de bobinado asciende a más de 500ºC a 580ºC. 30.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 27 - 29, caracterizado porque la banda en caliente se lamina en frío con un grado de laminado en frío del 40 - 70% dando la banda en frío. 31.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 27 - 30, caracterizado porque el enfriamiento controlado se realiza en el intervalo de temperatura de 550 - 650ºC con una velocidad de enfriamiento que asciende a al menos 10 K/s. 14