Un procedimiento para producir un producto de acero consistente en hasta 0,

080%, en peso, de carbono; de 1, 00 a 1, 65%, en peso, de manganeso; de 0, 01 a 0, 40%, en peso, de silicio; de 0, 07 a 0, 13%, en peso, de vanadio; de 0, 015 a 0, 025%, peso, de nitrógeno; 0, 008%, en peso, de molibdeno o niobio, el resto hierro, y que tiene un límite elástico de al menos 690 MPa, comprendiendo el procedimiento:

(a) colar el acero fundido para formar un sólido, un producto recién colado que tiene un espesor, comprendiendo el producto recién colado austenita;

(b) transferir el producto recién colado a un primer aparato de laminación, en el que la temperatura del producto recién colado, según entra en el primer aparato de laminación, es superior a 1020º C;

(c) llevar a cabo un primer paso de reducción, en el primer aparato de laminación, para reducir, en una primera cantidad, el espesor del producto recién colado, produciendo por ello un primer producto de espesor reducido, en el que la temperatura del producto recién colado que entra en el primer aparato de laminación y la temperatura del primer producto de espesor reducido que sale del primer aparato de de laminación están por encima de 1020º C;

(d) mantener el primer producto de espesor reducido a una temperatura por encima de 1020º C durante un tiempo suficiente para permitir la completa recristalización de la austenita y reducir por ello el tamaño de grano de la austenita;

(e) transferir el primer producto de espesor reducido a un segundo aparato de laminación;

(f) llevar a cabo un segundo paso de reducción en el segundo aparato de laminación para reducir, en una segunda cantidad, el espesor del primer producto de espesor reducido, produciendo por ello un segundo producto de espesor reducido, en el que la temperatura del primer producto de espesor reducido que entra en el segundo aparato de laminación y la temperatura del segundo producto de espesor reducido que sale del segundo aparato de laminación, están por encima de la temperatura de transformación de fase en la que la austenita se transforma en ferrita;

(g) enfriar el segundo producto de espesor reducido por debajo de la temperatura de transformación de fase, produciendo, por ello, un producto enfriado; y

(h) llevar a cabo un tercer paso de reducción en un tercer aparato de laminación para reducir, en una tercera cantidad, el espesor del producto enfriado, produciendo por ello el producto de acero que tiene un límite elástico de al menos 690 MPa.

Producto de acero de alta resistencia con capacidad de conformado mejorada y procedimiento para la fabricación del acero.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a productos de acero de alta resistencia, y más concretamente a productos de acero laminados planos, de baja aleación y alta resistencia (HSLA) (del inglés; high strength low alloy) , que tiene un alto límite elástico y una alta capacidad de conformado. La invención se refiere también a procedimientos de fabricación para producir productos de acero laminados planos que tienen una alto límite elástico y una alta capacidad de conformado.

Antecedentes de la invención

La mayoría de los aceros HSLA se producen por procedimientos convencionales, donde el acero fundido procedente de un horno básico de oxígeno (BOF) (del inglés; basic oxygen furnace) o de un horno de arco eléctrico (EAF) (del inglés; electric arc furnace) se cuela, se enfría, se vuelve a calentar y se reduce su espesor, mientras todavía está caliente, en un laminador. El laminador reduce el espesor del planchón para producir un material en forma de banda o de chapa delgada de acero que tiene características de alta resistencia. Algunos aceros HSLA se producen mediante modernos procedimientos de colada en planchones delgados o medios, en los que los planchones de acero, todavía calientes, procedentes del equipo de colada, son transferidos directamente a un horno de recalentamiento o de igualación antes de la reducción de espesor en el laminador en caliente.

Los productos de acero HSLA se usan comúnmente en automoción y otras aplicaciones donde se requieren alta resistencia y peso reducido. Tales aplicaciones requieren también un material que tenga una buena capacidad de conformado para permitir que se le conforme en partes.

Debido a la microestructura del acero y a las transformaciones metalúrgicas que tienen lugar en el material durante el laminado en caliente, la reducción del calibre del material origina también que el material se haga más duro. A medida que la dureza aumenta, la reducción adicional del espesor por laminación se hace más difícil, y el laminador debe operar con niveles de potencia crecientes para reducir el espesor del material al nivel deseado, a una anchura concreta. Debido a la alta potencia requerida para reducir el espesor, el material en forma de banda o de chapa HSLA de resistencia más alta, que tiene habitualmente una resistencia por encima de 350 MPa, está disponible únicamente en anchuras limitadas.

A medida que se aumenta la resistencia del material mediante el laminado, la subsiguiente capacidad de conformado del material en servicio se reduce. Esto hace más difícil darle formas al material. Por eso, el laminado del material HSLA a calibres ligeros interfiere con la capacidad para darle forma al material, limitando su utilidad en muchas aplicaciones que requieren alta resistencia, peso ligero y buena capacidad de conformado, como por ejemplo en aplicaciones en automoción.

Por lo tanto, hay una necesidad de productos de acero HSLA que tengan alta resistencia, calibre delgado y capacidad de conformado aceptable.

Resumen de la invención

En un aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para producir un producto de acero que consta de hasta 0, 080%, en peso, de carbono; de 1, 00 a 1, 65%, en peso, de manganeso; de 0, 01 a 0, 40%, en peso, de silicio; de 0, 07 a 0, 13%, en peso, de vanadio; de 0, 015 a 0, 025%, en peso, de nitrógeno; 0, 008%, en peso, de molibdeno o de niobio, y el resto hierro, y que tiene un límite elástico de al menos 690 MPa, comprendiendo el procedimiento: (a) colar el acero fundido para formar un sólido, un producto recién colado que tiene un espesor, comprendiendo el producto recién colado austenita; (b) transferir el producto recién colado a un primer aparato de laminación, en el que la temperatura del producto recién colado, según entra en el primer aparato de laminación, es superior a 1020º C; (c) llevar a cabo un primer paso de reducción, en el primer aparato de laminación, para reducir, en una primera cantidad, el espesor del producto recién colado, produciendo por ello un primer producto de espesor reducido, en el que la temperatura del producto recién colado que entra en el primer aparato de laminación y la temperatura del primer producto de espesor reducido que sale del primer aparato de de laminación están por encima de 1020º C; (d) mantener el primer producto de espesor reducido a una temperatura por encima de 1020º C durante un tiempo suficiente para permitir la completa recristalización de la austenita y reducir por ello el tamaño de grano de la austenita; (e) transferir el primer producto de espesor reducido a un segundo aparato de laminación; (f) llevar a cabo un segundo paso de reducción, en el segundo aparato de laminación, para reducir, en una segunda cantidad, el espesor del primer producto de espesor reducido, produciendo por ello un segundo producto de espesor reducido, en el que la temperatura del primer producto de espesor reducido que entra en el segundo aparato de laminación y la temperatura del segundo producto de espesor reducido que sale del segundo aparato de laminación, están por encima de la temperatura de transformación de fase en la que la austenita se transforma en ferrita; (g) enfriar el segundo producto de espesor reducido por debajo de la temperatura de transformación de fase, produciendo, por ello, un producto enfriado; y (h) llevar a cabo un tercer paso de reducción en un tercer aparato de laminación para

reducir, en una tercera cantidad, el espesor del producto enfriado, produciendo por ello el producto de acero que tiene un límite elástico de al menos 690 MPa.

El procedimiento A, la presente invención proporciona un producto de acero laminado y plano, de alta resistencia, conformable, que tiene un límite elástico de al menos 690 MPa, y que tiene suficiente capacidad de conformado de manera que puede resistir un doblado de 180º , longitudinal o transversal, de menos de 1, 0 veces su espesor.

Breve descripción de los dibujos La invención se describirá ahora, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La Figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra el procedimiento y el aparato según la invención;

La Figura 2 es una representación gráfica del límite elástico frente al espesor del acero HSLA producido según la presente invención;

La Figura 3 es una representación gráfica del valor n (capacidad de conformado) frente al espesor del acero HSLA producido según la presente invención;

La Figura 4 es una fotografía de una primera muestra de acero según la invención que ha sufrido ensayos de doblado longitudinal (L) y transversal (T) ; y La Figura 5 es una fotografía de una segunda muestra de acero según la invención que ha sufrido ensayos de doblado longitudinal (L) y transversal (T) .

Descripción detallada de realizaciones preferidas El procedimiento según la presente invención utiliza, preferiblemente, muchos de los mismos pasos y aparatos de procedimiento que en los modernos procedimientos para obtener planchones delgados y medios para producir productos de acero laminado plano. Los procedimientos habituales de este tipo utilizan un horno para producir acero fundido, del que al menos una porción puede comprender material de chatarra. El acero fundido se cuela, preferiblemente sobre una base continua, para producir un planchón que tiene un espesor de aproximadamente 30 a aproximadamente 200 mm. Según la presente invención, se prefiere que el planchón caliente recién colado se cargue directamente en un horno de recalentamiento o de igualación para impedir un excesivo enfriamiento. Sin embargo, el procedimiento de la invención también es compatible con procedimientos en los que el planchón recién colado se deja enfriar antes de un tratamiento adicional.

En la Figura 1 están esquemáticamente ilustrados un procedimiento y un aparato preferidos, según la presente invención. Como en los procedimientos conocidos de colada de planchones delgados y medios, el acero fundido 10 se produce en un horno (no mostrado) que puede comprender, preferiblemente, un BOF o un EAF. El acero fundido 10 es sacado del horno y transferido a una cuchara 12 de colada, también conocida como estación de tratamiento metalúrgico en cuchara de colada (LMS) (del inglés; ladle metallurgy station) , donde se pueden añadir elementos de la aleación al acero fundido 10. El acero fundido... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir un producto de acero consistente en hasta 0, 080%, en peso, de carbono; de 1, 00 a 1, 65%, en peso, de manganeso; de 0, 01 a 0, 40%, en peso, de silicio; de 0, 07 a 0, 13%, en peso, de vanadio; de 0, 015 a 0, 025%, peso, de nitrógeno; 0, 008%, en peso, de molibdeno o niobio, el resto hierro, y que tiene un límite elástico de al menos 690 MPa, comprendiendo el procedimiento:

(a) colar el acero fundido para formar un sólido, un producto recién colado que tiene un espesor, comprendiendo el producto recién colado austenita;

(b) transferir el producto recién colado a un primer aparato de laminación, en el que la temperatura del producto recién colado, según entra en el primer aparato de laminación, es superior a 1020º C;

(c) llevar a cabo un primer paso de reducción, en el primer aparato de laminación, para reducir, en una primera cantidad, el espesor del producto recién colado, produciendo por ello un primer producto de espesor reducido, en el que la temperatura del producto recién colado que entra en el primer aparato de laminación y la temperatura del primer producto de espesor reducido que sale del primer aparato de de laminación están por encima de 1020º C;

(d) mantener el primer producto de espesor reducido a una temperatura por encima de 1020º C durante un tiempo suficiente para permitir la completa recristalización de la austenita y reducir por ello el tamaño de grano de la austenita;

(e) transferir el primer producto de espesor reducido a un segundo aparato de laminación;

(f) llevar a cabo un segundo paso de reducción en el segundo aparato de laminación para reducir, en una segunda cantidad, el espesor del primer producto de espesor reducido, produciendo por ello un segundo producto de espesor reducido, en el que la temperatura del primer producto de espesor reducido que entra en el segundo aparato de laminación y la temperatura del segundo producto de espesor reducido que sale del segundo aparato de laminación, están por encima de la temperatura de transformación de fase en la que la austenita se transforma en ferrita;

(g) enfriar el segundo producto de espesor reducido por debajo de la temperatura de transformación de fase, produciendo, por ello, un producto enfriado; y

(h) llevar a cabo un tercer paso de reducción en un tercer aparato de laminación para reducir, en una tercera cantidad, el espesor del producto enfriado, produciendo por ello el producto de acero que tiene un límite elástico de al menos 690 MPa.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el producto recién colado producido colando dicho acero fundido se carga en caliente en un horno sin enfriarlo primero a temperatura ambiente, de forma que la temperatura del producto recién colado se mantiene por encima de 1020º C entre los pasos (a) y (b) y durante todos los pasos (a) y (b) ;

en el que la temperatura del producto recién colado se mantiene, preferiblemente, en el intervalo de 1020 a 1200º C durante todos los pasos (a) y (b) y entre los pasos (a) y (b) .

3. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el espesor del producto recién colado es de 30 mm a 200 mm; preferiblemente de 50 mm a 80 mm.

4. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que la primera cantidad de reducción de espesor, producida en el primer aparato de laminación es del 40 por ciento al 60 por ciento del espesor del producto recién colado.

5. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que la segunda cantidad de reducción de espesor es superior a la primera cantidad de reducción de espesor, en el que la segunda cantidad de reducción de espesor se mide como una fracción del espesor del primer producto de espesor reducido, y la primera reducción de espesor se mide como una fracción del espesor del producto recién colado.

6. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que la temperatura del producto recién colado, según entra en el primer aparto de laminación, y la temperatura del primer producto de espesor reducido que sale del primer aparato de laminación, están en el intervalo de 1020 a 1200º C.

7. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que la segunda cantidad de reducción de espesor producida en el segundo aparato de laminación es del 80 al 98 por ciento del espesor del primer producto de espesor reducido.

8. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el espesor del segundo producto de espesor reducido es de 1 mm a 6 mm, preferiblemente de 1 mm a 2 mm.

9. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que la temperatura a la que el primer producto de espesor reducido entra en el segundo aparato de laminación está en el intervalo de 1020 a 1200º C.

10. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el segundo producto de espesor reducido sale del segundo aparato de laminación a una temperatura en el intervalo de 820 a 950º C.

11. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el segundo producto de espesor reducido se enfría a una temperatura en el intervalo de 550 a 700º C para producir el producto enfriado.

12. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que la tercera cantidad de reducción de espesor es inferior a la segunda cantidad de reducción de espesor; y es preferiblemente del 2 al 20 por ciento del espesor del segundo producto de espesor reducido.

13. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el producto enfriado está a temperatura ambiente cuando entra en el tercer aparato de laminación.

14. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el producto enfriado tiene un límite elástico de al menos 480 MPa.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el límite elástico es de al menos 550 MPa.

16. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el producto enfriado tiene una capacidad de conformado, medida por el valor n, dentro del intervalo de 0, 1 a 0, 16.

17. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el producto de acero tiene un límite elástico de al menos 690 MPa, y una capacidad de conformado tal que puede resistir un doblado de 180º , longitudinal o transversal, de menos de 0, 5T de radio sin agrietamiento longitudinal o transversal, donde T es el espesor del producto de acero; y en el que el producto de acero tiene, preferiblemente, un límite elástico de al menos 760 MPa, y una capacidad de conformado tal que puede resistir un doblado de 180º , longitudinal o transversal, de menos de 1 T de radio, sin agrietamiento longitudinal o transversal.

18. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el primer aparato de laminación comprende un desbastador.

19. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el segundo aparato de laminación comprende un laminador que comprende al menos una caja de laminación; y preferiblemente comprende un laminador de bandas que comprende una pluralidad de cajas de laminación, y en el que el primer producto de espesor reducido se mueve en una dirección a través del laminador de bandas.

20. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el paso (d) comprende transferir el primer producto de espesor reducido, a lo largo de una plancha auxiliar calentada, desde el primer aparato de laminación al segundo aparato de laminación.

21. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que la temperatura a la que se mantiene el primer producto de espesor reducido en el paso (d) es de 1020º C a 1150º C.

22. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el espesor del producto de acero es de 1, 0 mm a 4 mm.

23. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, que comprende además decapar el producto enfriado para retirar los óxidos antes del tercer paso de reducción.