Chapa de acero inoxidable austenítico, de grano fino, que exhibe una excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y capacidad de tratamiento.

Una chapa de acero inoxidable austenítico que exhibe excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y capacidad de conformado,

comprendiendo la chapa de acero: en términos de tanto por ciento en masa,

C: 0,05% o menos;

Cr: 14 a 19%;

Si: 2% o menos;

Mn: 4% o menos;

Ni: 5 a 8%;

Cu: 4% o menos;

N; 0,1% o menos;

opcionalmente, uno o más seleccionado del grupo consistente en Mo: 1% o menos, V: 1% o menos, B: 0,010% o menos, Nb: 0,5% o menos, Ti: 0,5% o menos, elementos de las tierras raras: 0,5% o menos, Al: 0,5% o menos, Mg: 0,005% o menos, y Ca: 0,005% o menos; y siendo el resto Fe y las impurezas inevitables,

en el que los componentes del acero están incluidos de manera tal que el siguiente Md está en el intervalo de -20 a 15 , y

el tamaño de grano medio es del orden de 10 μm o menos, la relación de ocupación de los límites de grano de ángulo alto, de 15º o más, es del orden de más del 80%.

Md ≥ 551 - 462(C + N) - 9,2Si - 8,1Mn - 13,7Cr - 29(Ni + Cu) - 18,2Mo.

Chapa de acero inoxidable austenítico, de grano fino, que exhibe una excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y capacidad de tratamiento

Campo técnico

La presente invención se refiere a una chapa de acero inoxidable austenítico que tiene una estructura de grano fino (estructura que incluye granos cristalinos finos) con un tamaño medio de grano de 1 pm o menos, y que es excelente en la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión (resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión) y en la capacidad de conformado (aptitud para ser trabajado).

La presente solicitud reivindica prioridad sobre la Solicitud de Patente Japonesa N° 29-273868, presentada el 1 de diciembre de 29, cuyo contenido se incorpora en la presente memoria descriptiva como referencia.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, en lo que se refiere al material de acero, es bien conocido que el afino de los granos cristalinos es el método más eficaz para aumentar la resistencia y la tenacidad sin añadir un elemento de aleación. En lo que se refiere a una chapa de acero inoxidable austenítico, el Documento 1, No-Patente, y el Documento 2, No-Patente, describen el afino de granos cristalinos utilizando una transformación de fase desde la martensita inducida por deformación a austenita, en SUS34, definido en el documento JIS G435. Según este método, se forma una estructura de grano fino con tamaños de grano de 1 a 5 pm, y como un efecto del afino, en el Documento 1, No- Patente, se informa de un aumento de límite elástico convencional (con deformación remanente del ,2%), y en el Documento 2, No-Patente, se informa de la exhibición de una superplasticidad en un intervalo de temperatura de 65 a 75°C.

En lo que se refiere al acero inoxidable austenítico, como una tecnología que usa el efecto del afino de los granos cristalinos, el Documento 1 de Patente describe una junta metálica de estanqueidad, un material suyo, y un método para fabricar la junta metálica de estanqueidad. En el Documento 1 de Patente, en el SUS31L definido en el documento JIS G435, se forma una estructura de grano fino con tamaños de grano de 5 pm, o menos, utilizando la transformación de fase desde martensita inducida por deformación a austenita y precipitación de nitruros de cromo. Se intenta realizar un aumento de la resistencia hasta 5 Hv, o más, mediante una combinación de la formación de la estructura de grano fino y un laminado de temple.

En la tecnología de afino de los granos cristalinos de un acero inoxidable austenítico en la técnica relacionada, como se describió anteriormente, en lo que se refiere al SUS34 o al SUS31L, los tamaños de grano se ajustaron entre 1 y 5 pm; y por ello, se imparte un aumento en límite elástico del ,2% y un alto aumento de la resistencia.

En la técnica relacionada, en lo que se refiere a la chapa de acero inoxidable austenítico, es bien conocido que el agrietamiento por corrosión bajo tensión se produce en un ambiente corrosivo que incluye iones cloruro. En el Documento 3, No-Patente, como contrapartida, se describe que es fiable cambiar a un acero inoxidable ferrítico que contenga Ni. Además, se describe también que en el caso en el que es difícil usar el acero inoxidable ferrítico, desde el punto de vista de la capacidad de conformado y de la soldabilidad, es eficaz que los aceros austeníticos de la serie SUSXM15J1 tengan altos contenidos de Ni (11,5 al 15%), contenidos aumentados de Si, y contenidos aumentados de Cu.

En lo que se refiere a la mejora del agrietamiento por corrosión bajo tensión que se origina a partir de la corrosión por picaduras y de la corrosión por hendiduras, la adición de los elementos de aleación anteriormente descritos funciona de una manera eficaz. El Documento 2 de Patente describe un acero inoxidable austenítico excelente en su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y en su resistencia a la corrosión por picaduras, que incluye sustancialmente el 9% de Ni, más del 1,5% a menos del 2,5% de Cu, y pequeñas cantidades de Mo y de N. El Documento 3 de Patente describe una aleación austenítica excelente en la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión, caracterizado porque la aleación austenítica incluye 18 a 35% de Cr, 25 a 5% de Ni, 8% o menos de Mo, 6% o menos de Mn, ,5% o menos de N, y ,3% o menos de C, en los que se incluyen grandes cantidades de Cr y de Ni. El Documento 4 de Patente describe un acero inoxidable austenítico excelente en la resistencia a los fenómenos meteorológicos, resistencia a la corrosión en hendiduras, y resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión, caracterizado porque el acero inoxidable austenítico incluye ,8% o menos de C, ,1 a 3% de Si, 18 a 23% de Cr, 8,5 a 12% de Ni, ,2 a 2% de Mo, ,2 a 3,5% de Cu, ,3 a ,25% de N, en el que se ajusta el contenido de Mn y el contenido de S, se añade Cu y N de una manera combinada, y se añaden pequeñas cantidades de Co, W, V, y Nb.

Además, ya que el agrietamiento en los límites de grano tiene lugar como el agrietamiento por corrosión bajo tensión, los Documentos 5 a 7 de Patente describen mejoras en el agrietamiento por corrosión bajo tensión de tipo límites de grano. El Documento 5 de Patente describe un acero inoxidable austenítico excelente en resistencia a la corrosión en los límites de grano y en resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en los límites de grano, caracterizado porque el acero inoxidable austenítico incluye o uno cualquiera, o ambos, de Mo y Nb. Los Documentos 6 y 7 de Patente describen aceros inoxidables austeníticos, excelentes en la resistencia al

agrietamiento por corrosión bajo tensión en los límites de grano, y métodos de producción de los mismos, caracterizados porque el contenido de C está restringido al ,3% o menos, se incluye un ,15% o menos de N, y se ajusta la temperatura de la plancha y el tiempo de calentamiento de la plancha; y por ello, se reduce la cantidad de precipitación de carburos, y se reduce la cantidad de agotamiento de Cr en, o en las proximidades de, los límites de 5 grano.

Todos los aceros inoxidables austeníticos anteriormente descritos en el Documento 3, No-Patente, y en los Documentos 2 a 7 de Patente incluyen más del 8% de Ni, y se añaden Cu, Mo, y Si, con Nb, Co, W, V, o similares, como elementos minoritarios; y por ello, se mejora la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.

En los Documentos 3 y 4, No-Patentes se describe una temperatura de recocido en una producción industrial. 1 Además, en el Documento 5, No-Patente, se describe un tamaño de grano. Se describe que, comúnmente, incluso

cuando un acero inoxidable es sometido a recocido a una temperatura de 1 a 11°C y se ajustan sus

componentes, el límite de afino de grano no alcanza un tamaño de grano N° 1, es decir, los tamaños de grano llegan a ser del orden de más de 1 pm.

En las tecnologías de afino de los granos cristalinos de un acero inoxidable austenítico de la técnica relacionada,

todavía no está claro, de forma evidente, el efecto del afino de los granos cristalinos en lo que se refiere a la

resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.

Además, comúnmente, como se describió anteriormente, incluso cuando el acero inoxidable austenítico es sometido a recocido a una temperatura de 1 a 11°C y se ajustan sus componentes, los tamaños de grano llegan a ser del orden de más de 1 pm. En los Documentos 2 a 7 de Patente, no se describe concretamente un método 2 (temperatura de recocido) de producción ni los tamaños de grano. Por lo tanto, en lo que se refiere a los aceros descritos en los Documentos 2 a 7 de Patente, en tanto en cuanto que no se describe un método concreto de producción diferente a un método normal, se puede suponer fácilmente que sus tamaños de grano son del orden de más de 1 pm, similarmente al acero del Documento 3, No-Patente. El documento JP 26 257536 describe un acero inoxidable austenítico que tiene un tamaño de grano de < 7,5 pm.

Como se describió anteriormente, en lo que se refiere al acero inoxidable austenítico, no se encuentra un examen que intente mejorar la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión con un contenido de NI del 8% o menos. Además, no hay una descripción relacionada con una idea técnica de intentar lograr una compatibilidad entre la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y la capacidad de conformado, reduciendo el agrietamiento por corrosión bajo tención, que es un defecto del acero Inoxidable austenítico, mediante el afino de los 3 granos cristalinos con un contenido de Ni del 8% o menos y sin añadir el costoso Mo.

Documentos de la técnica anterior

1. Una chapa de acero inoxidable austenítico que exhibe excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y capacidad de conformado, comprendiendo la chapa de acero: en términos de tanto por ciento en masa,

C: ,5% o menos;

Cr: 14 a 19%;

Si: 2% o menos;

Mn: 4% o menos;

Ni: 5 a 8%;

Cu: 4% o menos;

N; ,1% o menos;

opcionalmente, uno o más seleccionado del grupo consistente en Mo: 1% o menos, V: 1% o menos, B: ,1% o menos, Nb: ,5% o menos, Ti: ,5% o menos, elementos de las tierras raras: ,5% o menos, Al: ,5% o menos, Mg: ,5% o menos, y Ca: ,5% o menos; y siendo el resto Fe y las impurezas inevitables,

en el que los componentes del acero están Incluidos de manera tal que el siguiente Md está en el intervalo de -2 a

4, y

el tamaño de grano medio es del orden de 1 pm o menos, la relación de ocupación de los límites de grano de ángulo alto, de 15° o más, es del orden de más del 8%.

Md = 551 - 462(C + N) - 9,2S¡ - 8,1 Mn - 13,7Cr - 29(N¡ + Cu) - 18,2Mo

2. La chapa de acero austenítico de grano fino que exhibe excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y capacidad de conformado, según la reivindicación 1, en la que no se produce el agrietamiento en el ensayo de agrietamiento bajo tensión, en el que la chapa de acero es sometida a una embutición cilindrica profunda con una relación de estiramiento de 1,5 a 2, para obtener un producto moldeado por embutición, el producto moldeado es sumergido en una solución acuosa, a ebullición, de cloruro de magnesio al 42%, durante cuatro horas, y se comprueba la formación de agrietamiento en el producto moldeado por embutición.

3. La chapa de acero inoxidable austenítico de grano fino que exhibe excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y capacidad de conformado, según la reivindicación 1 ó 2, en la que el límite elástico del ,2% es del orden de menos de 4 MPa, y la elongación uniforme es del orden de más del 3%, que se obtiene a partir del ensayo de tracción.