ES2802203T3

ES2802203T3 - Chapa de acero laminada en caliente

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Publication number: ES2802203T3
Application number: ES15843007T
Authority: ES
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: KR20170043631A; MX2017003396A; KR101935184B1; JPWO2016043273A1; US10655192B2; US20170253944A1; EP3196326B1; EP3196326A1; EP3196326A4; BR112017004711A2; WO2016043273A1; PL3196326T3; TW201619410A; CN106715742B; TWI585217B; JP6311793B2; CN106715742A

Abstract

Una chapa de acero laminada en caliente que comprende: en % en masa, C: 0,02% a 0,20%; Si: más del 0% al 0,15%; Mn: 0,5% a 2,0%; P: más del 0% al 0,10%; S: más del 0% al 0,05%; Cr: 0,05% a 0,5%; Al: 0,01% a 0,5%; N: 0,0005% a 0,01%; Ti: 0% a 0,20%; Nb: 0% a 0,10%; Cu: 0% a 2,0%; Ni: 0% a 2,0%; Mo: 0% a 1,0%; V: 0% a 0,3%; Mg: 0% a 0,01%; Ca: 0% a 0,01%; REM: 0% a 0,1%; y B: 0% a 0,01%, con un remanente que consiste en Fe e impurezas, en el que las cantidades de Cr y Al añadidas cumplen la Expresión (1) siguiente, en el que una estructura metalográfica tiene, en % en volumen, una fracción de ferrita de 92% o más y 98% o menos, una fracción de martensita de 2% o más y 8% o menos y, además, una fracción de una estructura residual hecha de uno o más de perlita, bainita y austenita residual con menos del 1%, la ferrita tiene un diámetro promedio equivalente al círculo de 4 μm o más, y un diámetro máximo equivalente al círculo de 30 μm o menos, y la martensita tiene un diámetro promedio equivalente al círculo de 10 μm o menos, y un diámetro máximo equivalente al círculo de 20 μm o menos en el que las fracciones de ferrita, martensita y la estructura residual y el diámetro promedio/máximo de ferrita y martensita equivalente al círculo se determinan mediante el procedimiento descrito en la descripción; **(Ver fórmula)** aquí, en la Expresión (1), [Cr] representa una cantidad de Cr en % en masa, y [Al] representa una cantidad de Al en % en masa.

Description

DESCRIPCIÓN

Chapa de acero laminada en caliente

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a una chapa de acero laminada en caliente. La presente invención se refiere particularmente a una chapa de acero de gran solidez laminada en caliente que es preferible para componentes de suspensión de automóviles y similares, y tiene excelentes propiedades de superficie, capacidad de fijación de la forma, capacidad de expansión de los agujeros y resistencia a la fatiga.

Se reivindica la prioridad de la solicitud de patente japonesa n.° 2014-188845, presentada en Japón el 17 de septiembre de 2014.

Técnica relacionada

Con el fin de disminuir la cantidad de emisión de gas de carbonato expulsado de los automóviles, se está realizando una reducción de peso de las carrocerías mediante el uso de chapas de acero de gran solidez. La necesidad descrita anteriormente de gran solidez también se aplica a los componentes estructurales o componentes de suspensión que representan aproximadamente el 20% del peso de la carrocería de los automóviles. Las chapas de acero de gran solidez laminadas en caliente también se aplican continuamente a estos componentes.

Sin embargo, en general, la gran solidez de las chapas de acero deteriora sus propiedades materiales, como la conformabilidad (trabajabilidad). Por lo tanto, encontrar un procedimiento adecuado para obtener una gran solidez sin originar ningún deterioro de las propiedades de la materia se convierte en un factor clave en el desarrollo de chapas de acero de gran solidez. Particularmente, como propiedades requeridas en las chapas de acero de componentes estructurales o componentes de suspensión, la trabajabilidad y la capacidad de fijación de la forma durante el conformado a presión y, adicionalmente, la durabilidad de la fatiga durante su uso es importante. Es importante equilibrar una gran solidez y las propiedades descritas anteriormente a un alto nivel.

Por otro lado, además de equilibrar las propiedades del material de la chapa de acero a un alto nivel como se ha descrito anteriormente, existe otra necesidad en una variedad de campos para realizar productos con un alto valor añadido desde el punto de vista de los usuarios. Por ejemplo, en las chapas de acero utilizadas para discos de ruedas, con el fin de hacer frente a la necesidad de una alta capacidad de designación de las ruedas de aluminio, existe una necesidad de capacidad de designación (propiedades de superficie) para superficies de chapa de acero y propiedades de fresado (capacidad de expansión de los agujeros) lo suficientemente favorables para resistir el trabajo en formas complicadas.

En general, como chapa de acero de gran solidez laminada en caliente que se utiliza en chapas de acero para componentes de suspensión, se usa acero de doble fase (acero DP) que tiene una estructura hecha de ferrita y martensita.

El acero DP tiene una excelente robustez y alargamiento y, además, también tiene una excelente resistencia a la fatiga debido a la presencia de una capa dura. Por lo tanto, el acero DP es adecuado para chapas de acero laminadas en caliente utilizadas para componentes de suspensión de automóviles. Sin embargo, el acero DP en general contiene una gran cantidad de Si, que es un elemento estabilizador de ferrita, para formar una estructura que incluya ferrita como cuerpo primario. Por lo tanto, el acero DP es un tipo de acero que probablemente forme un defecto llamado patrón de cascarilla de Si en las superficies de chapa de acero. Por lo tanto, el acero DP tiene poca capacidad de designación de superficies de chapa de acero y, en general, se usa para componentes que se colocan dentro de automóviles y, por lo tanto, son invisibles.

Además, la estructura de acero DP que incluye tanto la ferrita de fase blanda como la martensita de fase dura y, por lo tanto, deteriora la capacidad de expansión de los agujeros a causa de la diferencia de dureza entre estas dos fases. Por lo tanto, en este momento, el acero DP tiene el problema de conferir un alto valor añadido como productos que requieren los usuarios.

Existe un procedimiento para mejorar la capacidad de designación de las superficies de chapa de acero. Por ejemplo, el documento de patente 1 describe un procedimiento en el que el decapado se lleva a cabo en un estado en el que aumenta la temperatura de una pieza de acero después de la laminación en bruto, fabricando de ese modo chapas de acero que sustancialmente no tienen cascarilla de Si en la superficie.

Sin embargo, en el procedimiento descrito anteriormente, existe el problema de que la temperatura después de la laminación de acabado aumenta a medida que aumenta la temperatura de la pieza de acero después de la laminación en bruto, los diámetros de los granos se vuelven gruesos y las propiedades como la robustez, tenacidad y las propiedades de la fatiga se deterioran. Asimismo, todavía existe la posibilidad de que el patrón de cascarilla de Si aparezca después del decapado, incluso cuando no hay cascarilla de Si después de la laminación, dado que el patrón de cascarilla de Si se genera de la siguiente manera: se genera una cascarilla de Si, las porciones generadas por la cascarilla de Si deterioran el grado de rugosidad de la superficie de una chapa de acero decapada, y la forma aparezca a causa de la diferencia en el grado de rugosidad entre las porciones generadas por la cascarilla de Si y las porciones normales.

Teniendo en cuenta lo que se ha descrito anteriormente, para eliminar el patrón de cascarilla de Si en las superficies de chapa de acero y mejorar la capacidad de designación, es necesario impedir la generación de cascarilla de Si. En el procedimiento del documento de patente 1, se considera que la capacidad de designación de superficies de chapa de acero no puede mejorarse completamente.

Existe un procedimiento para fabricar acero DP que tiene propiedades de superficie de chapas de acero mejoradas limitando la cantidad de Si añadido. Por ejemplo, el documento de patente 2 describe un procedimiento para fabricar una chapa de acero delgada de gran solidez que tiene una excelente trabajabilidad y propiedades de superficie en las que el porcentaje de volumen de ferrita equiaxial es del 60% o más y el porcentaje de volumen de martensita es del 5% al 30%.

En la invención descrita en el documento de patente 2, los elementos generadores de ferrita son limitados. Como resultado, en el procedimiento de fabricación, el enfriamiento se inicia antes de transcurridos dos segundos después de completar la laminación en caliente, y una chapa de acero se enfría a 750°C a 600°C a una velocidad de enfriamiento de 150°C/s o más, se mantiene en un intervalo de temperatura de 750°C a 600°C durante 2 a 15 segundos, se enfría a una velocidad de enfriamiento de 20°C/s o más, y se enrolla a una temperatura de 400°C o menos. Por lo tanto, en el procedimiento del documento de patente 2, se incrementa la fuerza motriz para la generación de ferrita, y se asegura una gran cantidad de generación de ferrita, logrando así excelentes propiedades de superficie y trabajabilidad.

Sin embargo, cuando la velocidad de enfriamiento después de la laminación de acabado es de 150°C/s o más, no solo la transformación ferrítica sino también la transformación perlítica se producen antes. Por lo tanto, se hace difícil obtener una fracción de ferrita alta, y aumenta la fracción de fases duras como la martensita o la perlita que deterioran la capacidad de expansión de los agujeros.

Es decir, en el procedimiento del documento de patente 2, se puede fabricar acero DP que tiene excelentes propiedades de superficie, pero no es posible conferir una excelente capacidad de expansión de los agujeros.

Mientras tanto, se conocen medios para mejorar la capacidad de expansión de los agujeros del acero DP. Por ejemplo, el documento de patente 3 describe un procedimiento en el que la ferrita se genera suficientemente, y una segunda fase dura (martensita) se dispersa finamente en una pequeña fracción, fabricando de ese modo chapas de acero que tienen un excelente alargamiento y capacidad de expansión de los agujeros.

Sin embargo, en el documento de patente 3, para generar ferrita y dispersar finamente una pequeña fracción de martensita, la cantidad total de Si y Al, que son elementos estabilizadores de ferrita, se establece en 0,1% o más. Además, en el documento de patente 3, Al se usa como elemento auxiliar y se añade una gran cantidad de Si. Por lo tanto, la cascarilla de Si se genera en superficies de chapa de acero, y se espera el deterioro de la capacidad de designación.

Es decir, en el procedimiento del documento de patente 3, no es posible realizar tanto la capacidad de expansión de los agujeros favorable como la capacidad de designación de superficies de chapa de acero.

Asimismo, existe un procedimiento para mejorar la capacidad de expansión de los agujeros del acero DP sin necesidad de asegurar la cantidad de generación de ferrita mediante la adición de elementos estabilizadores de ferrita. Por ejemplo, el documento de patente 4 describe un procedimiento para fabricar acero DP que tiene una excelente capacidad de expansión de los agujeros al disminuir la diferencia de dureza entre dos fases de ferrita y martensita.

En general, como procedimiento para disminuir la diferencia de dureza entre dos fases de ferrita y martensita, se conoce el endurecimiento de las fases blandas mediante el endurecimiento por precipitación de ferrita y el ablandamiento de las fases duras mediante el temple de la martensita. Sin embargo, en el procedimiento anterior, existe la preocupación de que la capacidad de fijación de la forma durante el conformado a presión se puede deteriorar para aumentar resistencia del material a la conformación. Con respecto al último procedimiento, es difícil llevar a cabo el temple en medio de los procesos de laminación en caliente existentes, y se requieren dispositivos especiales como dispositivos de calentamiento por separado, por lo que este último procedimiento es poco viable y no es deseable desde el punto de vista de la eficacia de fabricación y costes de fabricación. Asimismo, incluso cuando se instalan dispositivos especiales como dispositivos de calentamiento, en este último procedimiento, existe la posibilidad de que las propiedades de fatiga se deterioren a causa del ablandamiento de las fases duras.

Como se ha descrito anteriormente, ha sido difícil fabricar chapas de acero laminadas en caliente que tengan una capacidad de expansión de los agujeros favorable y una designación favorable para superficies de chapa de acero (excelentes propiedades de superficie) al equilibrar la gran solidez, la capacidad de fijación de la forma y la resistencia a la fatiga a un alto nivel.

El documento JP2014-141703 A describe una chapa de acero que tiene una resistencia a la tracción de 590 MPa o más y un aspecto excelente y un equilibrio del alargamiento y la propiedad de expansión de los agujeros.

El documento EP0969112 A1 describe una chapa de acero de gran solidez de doble fase que tiene excelentes propiedades de deformación dinámica.

El documento EP2896715A1 describe una chapa de acero de doble fase que tiene una resistencia a la tracción de 540 MPa o más y una propiedad de superficie y propiedad de fatiga de muesca excelentes.

Documento de la técnica anterior

Documento de patente

[Documento de patente 1 ] La solicitud de patente japonesa sin examinar con número de publicación 2006-152341 [Documento de patente 2] La solicitud de patente japonesa sin examinar con número de publicación 2005-240172 [Documento de patente 3] La solicitud de patente japonesa sin examinar con número de publicación 2013-019048 [Documento de patente 4] La solicitud de patente japonesa sin examinar con número de publicación 2001 -303187 Descripción de la invención

Problemas a resolver por la invención

La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta los problemas descritos anteriormente, y un objetivo de la presente invención es proporcionar una chapa de acero laminada en caliente que tenga excelentes propiedades de superficie, capacidad de fijación de la forma, capacidad de expansión de los agujeros y resistencia a la fatiga.

Medio para resolver el problema

Los autores de la presente invención optimizaron los componentes y las condiciones de fabricación de las chapas de acero de gran solidez laminadas en caliente y controlaron las estructuras de las chapas de acero. Como resultado de dichos esfuerzos, los autores de la presente invención lograron la fabricación de una chapa de acero caliente de gran solidez laminada en caliente que no tiene patrones de cascarilla de Si en la superficie, que tiene una excelente resistencia a la fatiga y una excelente capacidad de fijación de la forma y capacidad de expansión de los agujeros. Los aspectos de la presente invención son como se establecen en las reivindicaciones.

Efectos de la invención

Según el aspecto de la presente invención descrito anteriormente, es posible proporcionar una chapa de acero laminada en caliente que no tenga un patrón de cascarilla de Si en la superficie, es decir, que tenga excelentes propiedades de superficie y que tenga una excelente resistencia a la fatiga, capacidad de fijación de la forma y capacidad de expansión de los agujeros.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 es un gráfico que muestra una relación entre una cantidad de Cr y una cantidad de Al para obtener una microestructura deseada especificada por la presente invención.

La FIG. 2 es una vista esquemática que muestra la forma de una muestra de ensayo de fatiga por flexión plana utilizada en el presente ejemplo.

Realizaciones de la invención

A continuación, se describirá una chapa de acero laminada en caliente según una realización de la presente invención. Primero, se describirán los resultados del estudio de los autores de la presente invención y los nuevos hallazgos obtenidos a partir de los resultados del estudio que conducen a una idea de la presente invención.

Como resultado de estudios intensivos, los autores de la presente invención descubrieron que, cuando la cantidad de Si en el acero se establece en 0,15% o menos (no se incluye cero) y, en la estructura metalográfica, en % en volumen, la fracción de ferrita se establece en más del 90% y 98%, o menos, la fracción de martensita se establece en 2% o más y menos del 10%, el diámetro promedio equivalente al círculo y el diámetro de ferrita máximo equivalente al círculo se establecen en 4 gm, o más, y 30 gm, o menos, respectivamente, y el diámetro promedio equivalente al círculo y el diámetro de martensita máximo equivalente al círculo se establecen en 10 gm, o menos, y 20 gm, o menos, respectivamente, en chapas de acero laminadas en caliente, es posible asegurar excelentes propiedades de superficie sin originar patrones de cascarilla de Si en las superficies, excelente resistencia a la fatiga y capacidad de fijación de la forma, capacidad de expansión del agujero favorable y gran solidez.

A continuación, se describirá la estructura metalográfica (microestructura) de una chapa de acero laminada en caliente de la presente realización.

En la chapa de acero laminada en caliente descrita en la presente solicitud, la ferrita se incluye como una fase primaria, el porcentaje en volumen de ferrita se establece en más del 90% y 98% o menos, y el diámetro de ferrita promedio equivalente al círculo se establece en 4 pm o más. En un caso de este tipo, se confiere un alargamiento favorable, que es la trabajabilidad requerida durante el conformado a presión, y la relación de conformación es limitada, por lo que se puede obtener una excelente capacidad de fijación de la forma. Según la presente invención, para mejorar aún más el alargamiento y la capacidad de fijación de la forma, el porcentaje en volumen de ferrita se establece en 92% o más y el diámetro promedio equivalente al círculo se establece preferiblemente en 6 pm o más. Mientras tanto, el límite superior del diámetro de ferrita promedio equivalente al círculo no está particularmente limitado, pero preferiblemente se establece en 15 pm o menos desde el punto de vista de la capacidad de expansión de los agujeros.

Asimismo, cuando el diámetro de ferrita máximo equivalente al círculo se establece en más de 30 pm, no es posible asegurar la suficiente capacidad de expansión de los agujeros. Por lo tanto, el diámetro de ferrita máximo equivalente al círculo debe establecerse en 30 pm o menos. Para mejorar aún más la capacidad de expansión de los agujeros, el diámetro de ferrita máximo equivalente al círculo se establece preferiblemente en 20 pm o menos. Mientras tanto, el límite inferior del diámetro de ferrita máximo equivalente al círculo no está particularmente limitado, pero preferiblemente se establece en 10 pm o más desde el punto de vista de la capacidad de fijación de la forma.

En la estructura metalográfica de la chapa de acero descrita en la presente solicitud,

Además de la ferrita, la martensita se incluye como una segunda fase, el porcentaje de volumen de martensita se establece en 2% o más y menos del 10%, y el diámetro promedio equivalente al círculo y el diámetro de martensita máximo equivalente al círculo se establecen en 10 pm o menos, y 20 pm o menos respectivamente. En un caso de este tipo, es posible asegurar una excelente resistencia a la tracción máxima y la capacidad de expansión de los agujeros, y, además, una alta relación del límite de fatiga.

La martensita es una estructura metalográfica dura y es eficaz para asegurar la solidez. Cuando la fracción de martensita es inferior al 2%, no es posible asegurar una resistencia a la tracción máxima suficiente. Por lo tanto, la fracción de martensita se establece en 2% o más y, preferiblemente, se establece en 3% o más. Sin embargo, cuando la fracción de martensita es del 10% o más, la concentración de deformación causada por el trabajo se produce en el límite entre la martensita dura y las estructuras metalográficas blandas, y no es posible asegurar la suficiente capacidad de expansión de los agujeros. La fracción de martensita de la chapa de acero laminada en caliente reivindicada se establece en 8% o menos.

Asimismo, cuando el diámetro equivalente al círculo de la martensita se agrava, las fracturas de martensita a causa de la concentración de deformación y la capacidad de expansión de los agujeros se deterioran. Por lo tanto, el diámetro promedio equivalente al círculo de martensita y el diámetro máximo equivalente al círculo de martensita se establecen en 10 pm o menos y 20 pm o menos respectivamente. Para mejorar aún más la capacidad de expansión de los agujeros, es preferible establecer el diámetro promedio equivalente al círculo de martensita en 5 pm o menos y el diámetro máximo equivalente en el círculo en 10 pm o menos. Mientras tanto, los límites inferiores del diámetro promedio equivalente al círculo y el diámetro de martensita máximo equivalente al círculo no están particularmente limitados, sino que se establecen preferiblemente en 2 pm o más, y 5 pm o más, respectivamente, desde el punto de vista de asegurar la solidez o la resistencia a la fatiga.

Además, la chapa de acero laminada en caliente según la presente realización puede contener, como estructura metalográfica del remanente, una estructura residual de uno o más de bainita, perlita y austenita residual siempre y cuando el porcentaje de volumen total de la misma sea inferior al 1%. La fracción de la estructura residual es preferiblemente baja. Cuando el porcentaje de volumen de la estructura residual es del 1% o más, la solidez disminuye y la durabilidad de la fatiga se deteriora. Por lo tanto, el porcentaje de volumen de la estructura residual debe limitarse a menos del 1%. Desde el punto de vista de asegurar la solidez o la resistencia a la fatiga, el porcentaje de volumen de la estructura residual puede ser del 0%.

Aquí, en la presente realización, para la identificación de ferrita, martensita y la estructura residual que constituye la estructura metalográfica y la medición de las fracciones de área y los diámetros equivalentes al círculo, se utiliza el reactivo descrito en la solicitud de patente japonesa con número de publicación S59-219473.

Con respecto a la muestra de medición, se muestrea una sección transversal del espesor de la chapa paralela a una dirección de laminación como una superficie observada desde una ubicación en un punto de 1/4 o 3/4 de la anchura total de la chapa de acero. La superficie de observación está rectificada y está grabada con el reactivo descrito en la solicitud de patente japonesa sin examinar con número de publicación S59-219473, y se observa una ubicación de 1/4 o 3/4 del espesor de la chapa utilizando un microscopio óptico, llevando a cabo el procesamiento de imágenes. Las fracciones de área de ferrita y martensita se miden de la manera descrita anteriormente. En la presente realización, el valor promedio de las fracciones de área medidas en diez campos visuales en una región de 160 pm x 200 pm con un aumento de 500 veces se usa como la fracción de área de ferrita o martensita.

Asimismo, de manera similar, las áreas de sección transversal de los granos de ferrita y martensita se miden respectivamente por medio de procesamiento de imágenes y, suponiendo que todos los granos tienen una forma circular, el diámetro de ferrita o martensita equivalente al círculo se puede calcular inversamente a partir de las áreas.

En la presente realización, el valor promedio de todos los diámetros equivalentes al círculo calculados medidos en diez campos visuales con un aumento de 500 veces se usa como el diámetro de ferrita o martensita promedio equivalente al círculo. El más grande de todos los diámetros equivalentes al círculo calculados se usa como el diámetro de ferrita o martensita máximo equivalente al círculo.

A continuación, se describirán las razones para limitar los componentes químicos de la chapa de acero laminada en caliente de la presente realización. Mientras tanto, ''%" que indica las cantidades de los elementos respectivos se refiere a "% en masa".

<C: 0,02% a 0,20%>

C es un elemento necesario para obtener la microestructura deseada descrita anteriormente. Sin embargo, cuando se incluye más del 0,20% de C, la trabajabilidad y la soldabilidad se deterioran y, por lo tanto, la cantidad de C se establece en 0,20% o menos. La cantidad más preferida de C es 0,15% o menos. Asimismo, cuando la cantidad de C es inferior al 0,02%, la fracción de martensita alcanza menos del 2% y la solidez disminuye. Por lo tanto, la cantidad de C se establece en 0,02% o más. La cantidad más preferida de C es 0,03% o más.

<Si: más del 0% a 0,15%>

El Si necesita limitarse para impedir que las propiedades de la superficie de la chapa de acero se deterioren. Cuando se incluye más del 0,15% de S, se genera una cascarilla de Si en la superficie de la chapa de acero durante laminación en caliente, y las propiedades de la superficie de la chapa de acero decapada pueden deteriorarse significativamente. Por lo tanto, la cantidad de Si debe establecerse en 0,15% o menos. La cantidad de Si está deseablemente limitada a 0,10% o menos y más deseablemente limitada a 0,08% o menos. Mientras tanto, el límite inferior de la cantidad de S se establece en más del 0% ya que S inevitablemente se inmiscuye en la chapa de acero durante la fabricación.

<Mn: 0,5% a 2,0%>

Se añade Mn para hacer la estructura de la segunda fase de la martensita de chapa de acero por medio del endurecimiento por temple además del endurecimiento de la solución sólida. Incluso cuando se añade más del 2,0% de Mn, este efecto está saturado y, por lo tanto, el límite superior de la cantidad de Mn se establece en 2,0%. Por otro lado, cuando la cantidad de Mn es inferior al 0,5%, no se presenta fácilmente el efecto de reprimir la transformación perlítica o la transformación bainítica durante el enfriamiento. Por lo tanto, la cantidad de Mn es 0,5% o más y deseablemente 0,7% o más.

<P: más del 0% a 0,10%>

P es una impureza incluida en el metal caliente, y el límite inferior de la cantidad de P se establece en más del 0%. P es un elemento que se segrega en los límites de grano y degrada la trabajabilidad o las propiedades de fatiga a medida que aumenta la cantidad de P. Por lo tanto, la cantidad de P es deseablemente pequeña. Cuando se incluye más del 0,10% de P, las propiedades de trabajabilidad o fatiga y, además, la soldabilidad también se ven afectadas negativamente. Por lo tanto, la cantidad de P está limitada al 0,10% o menos y, preferiblemente, limitada al 0,08% o menos.

<S: más del 0% a 0,05%>

S es una impureza incluida en el metal caliente, y el límite inferior de la cantidad de S se establece en más del 0%. S es un elemento que no solo causa agrietamiento durante la laminación en caliente, sino que también genera inclusiones tales como MnS, que deteriora la capacidad de expansión de los agujeros, cuando la cantidad de S es demasiado alta. Por lo tanto, se supone que la cantidad de S disminuye extremadamente. Sin embargo, siempre que la cantidad de S sea 0,05% o menos, los efectos de la presente invención no se ven afectados, y la cantidad de S está en el intervalo permitido y, por lo tanto, la cantidad de S está limitada a 0,05% o menos. Sin embargo, en el caso de que se asegura además la capacidad de expansión de los agujeros, la cantidad de S se limita preferiblemente al 0,03% o menos y más preferiblemente se limita al 0,01% o menos.

<Cr: 0,05% a 0,5%>

<Al: 0,01% a 0,5%>

<[Cr]x5+[Al]>0,50>

Se requiere Cr para obtener la microestructura deseada descrita anteriormente. La inclusión de Cr reprime la formación de carburos a base de hierro y, por lo tanto, reprime la transformación perlítica y la transformación bainítica después de la transformación ferrítica. Además, Cr mejora la templabilidad y, por lo tanto, permite la transformación martensítica. Por lo tanto, Cr es un elemento importante para equilibrar la solidez, el alargamiento, la capacidad de expansión de los agujeros y las propiedades de fatiga de la chapa de acero a un alto nivel. Estos efectos no se pueden obtener cuando la cantidad de Cr es inferior al 0,05%. Por otro lado, cuando la cantidad de Cr sobrepasa el 0,5%, los efectos se saturan. Por lo tanto, la cantidad de Cr se establece en 0,05% o más y 0,5% o menos. Para desarrollar más los efectos descritos anteriormente, la cantidad de Cr se establece preferiblemente en 0,06% o más.

Al acelera la transformación terrífica, además, reprime la formación de cementita gruesa y mejora la trabajabilidad. Se requiere Al para conferir excelentes propiedades de fatiga y expansión de los agujeros y, además, capacidad de fijación de la forma a la chapa de acero laminada en caliente de la presente realización. Asimismo, Al también está disponible como material desoxidante. Sin embargo, la adición excesiva de Al aumenta el número de inclusiones gruesas basadas en Al y provoca el deterioro de la capacidad de expansión de los agujeros y daños en la superficie. Por lo tanto, el límite superior de la cantidad de Al se establece en 0,5%. Una cantidad preferida de Al es 0,4% o menos. Por otro lado, cuando la cantidad de Al es inferior a 0,01%, no se puede obtener un efecto de aceleración de la transformación ferrítica y, por lo tanto, la cantidad de Al debe establecerse en 0,01% o más. La cantidad más preferida de Al es 0,05% o más.

Además, en la chapa de acero laminada en caliente de la presente realización, la cantidad de Cr que contribuye a la transformación martensítica y la cantidad de Al que acelera la transformación ferrítica cumplen la Expresión (1) a continuación. Es importante que las cantidades de Cr y Al cumplan la expresión, dado que es posible fabricar chapas de acero de gran solidez laminadas en caliente que tengan una excelente resistencia a la fatiga y una excelente capacidad de fijación de la forma y capacidad de expansión de los agujeros.

La FIG. 1 muestra una relación entre la cantidad de Cr "% en masa" y la cantidad de Al "% en masa" para obtener la microestructura deseada especificada por la presente invención. En el gráfico de la FIG. 1, "X" indica acero comparativo que no puede obtener la microestructura deseada.

Como se desprende del gráfico de la FIG. 1, cuando se añaden cantidades predeterminadas o más de Cr y Al para cumplir la Expresión (1) a continuación, es posible aumentar el valor promedio de los diámetros equivalentes al círculo de ferrita y, además, disminuir los diámetros equivalentes al círculo de martensita y, por lo tanto, se puede obtener la chapa de acero de gran solidez laminada en caliente de la presente realización que tiene una excelente capacidad de fijación de la forma y capacidad de expansión de los agujeros. Mientras tanto, para desarrollar aún más este efecto, el lado izquierdo ([Cr]x5+[Al]) de la Expresión (1) a continuación se establece preferiblemente en 0,70 o más.

[Cr]x5+[AI]>0r50 ^{••• Expresión (1 )}

Las razones para ello no son absolutamente claras; sin embargo, según los autores de la presente invención, se supone como se describe a continuación.

Primero, dado que la adición de la cantidad predeterminada (que es 0,01% a 0,5% y que cumple la Expresión (1)) de Al mejora el punto de transformación, es posible iniciar la transformación ferrítica a una temperatura más alta. Por lo tanto, los granos de ferrita crecen, el valor promedio de los diámetros equivalentes al círculo de los granos de ferrita aumenta, y la tensión de conformación (0,2% de tensión de prueba) disminuye. Por lo tanto, la relación de conformación disminuye y la chapa de acero laminada en caliente tiene una excelente capacidad de fijación de la forma. Además, a causa de la mejora del punto de transformación, la transformación puede iniciarse antes que la austenita se vuelva gruesa por medio del crecimiento del grano. Por lo tanto, la transformación ferrítica se hace posible en un mayor número de sitios de nucleación, y la austenita residual después de la transformación ferrítica se dispersa finamente. Cuando la chapa de acero se enfría en este momento, se considera que se puede obtener martensita que tiene un diámetro pequeño equivalente al círculo. Sin embargo, Al solo tiene un efecto débil de reprimir la generación de carburos a base de hierro y permite la generación de perlita o genera bainita sin ser templada. Por lo tanto, no se puede obtener una fracción suficiente de martensita. Por lo tanto, cuando se añade Cr y Al tanto como 0,05% a 0,5% y se cumple la Expresión (1), como se ha descrito anteriormente, se reprime la generación de carburos a base de hierro, y es posible mejorar la templabilidad. Es decir, cuando las acciones de Al y Cr se combinan entre sí, se puede obtener martensita que tiene un diámetro equivalente al círculo pequeño, y se pueden obtener chapas de acero laminadas en caliente que tienen una capacidad de expansión de los agujeros favorable.

Por lo tanto, se pueden fabricar chapas de acero de gran solidez laminadas en caliente que no tienen un patrón de cascarilla de Si en la superficie, que tienen una excelente resistencia a la fatiga y que tienen una excelente capacidad de fijación de la forma y capacidad de expansión de los agujeros ajustando las cantidades de estos dos elementos. Es decir, en la presente invención, es importante cumplir la Expresión (1). Asimismo, al acero DP de la técnica relacionada, es común añadir Si, y Si puede realizar los efectos que presentan el Al y Cr. Por lo tanto, en la técnica relacionada, se considera imposible confirmar el efecto descrito anteriormente de la adición combinada de Al y Cr.

<N: 0,0005% a 0,01 %>

N es un elemento de impureza, y el límite inferior de la cantidad de N comprendida en la chapa de acero descrita en la presente solicitud se establece en más de 0. Cuando la cantidad de N sobrepasa el 0,01%, se forman nitruros gruesos y se deterioran la plegabilidad o la capacidad de expansión de los agujeros. Por lo tanto, el límite superior de la cantidad de N está limitado a 0,01% o menos. Asimismo, cuando aumenta la cantidad de N, se generan agujeros de soplado durante la soldadura. Por lo tanto, la cantidad de N se reduce preferiblemente. El límite inferior de la cantidad de N es deseablemente pequeño.

Dado que la cantidad de N que se establece en menos del 0,0005% aumenta los costes de fabricación, la cantidad de N se establece en 0,0005% o más.

<Ti: 0% a 0,20%>

<Nb: 0% a 0,10%>

Los valores límite inferiores de las cantidades de Ti y Nb son 0%. Ti y Nb son elementos que forman carburos y ferrita endurecida por precipitación. Sin embargo, cuando se añade más del 0,10% de Nb, la transformación ferrítica se retarda significativamente y el alargamiento se deteriora. Por lo tanto, el límite superior de la cantidad de Nb se establece preferiblemente en 0,10%. Asimismo, cuando se añade más del 0,20% de Ti, la ferrita se endurece excesivamente y no se puede obtener un alargamiento favorable. Por lo tanto, el límite superior de la cantidad de Ti se establece preferiblemente en 0,20%. Mientras tanto, para fortalecer la ferrita, se necesita añadir 0,005% o más de Nb y 0,02% o más de Ti respectivamente.

<Cu: 0% a 2,0%>

<Ni: 0% a 2,0%>

<Mo: 0% a 1,0%>

<V: 0% a 0,3%>

Los valores límite inferiores de las cantidades de Cu, Ni, Mo y V son 0%. Cu, Ni, Mo y V son elementos que tienen el efecto de aumentar la solidez de las chapas de acero laminadas en caliente mediante el endurecimiento por precipitación o el endurecimiento de la solución sólida, y se puede añadir uno o más de estos. El efecto descrito anteriormente se satura cuando la cantidad de Cu es más del 2,0%, la cantidad de Ni es más del 2,0%, la cantidad de Mo es más del 1,0% y la cantidad de V es más del 0,3% y, por lo tanto, la inclusión de estos elementos de las cantidades descritas anteriormente no se prefiere desde el punto de vista de los costes de fabricación. Por lo tanto, en el caso de que se añaden Cu, Ni, Mo y V según sea necesario, la cantidad de Cu se establece preferiblemente en 2,0% o menos, la cantidad de Ni se establece preferiblemente en 2,0% o menos, la cantidad de Mo se establece preferiblemente en 1,0% o menos, y la cantidad de V se establece preferiblemente en 0,3% o menos. Mientras tanto, en el caso de que se añaden Cu, Ni, Mo y V según sea necesario, cuando las cantidades de los mismos son demasiado pequeñas, no es posible obtener suficientemente el efecto descrito anteriormente. Por lo tanto, en el caso de que se añaden Cu, Ni, Mo y V, la cantidad de Cu se establece preferiblemente en 0,01% o más, la cantidad de Ni se establece preferiblemente en 0,01% o más, la cantidad de Mo preferiblemente se establece en 0,01% o más, y la cantidad de V se establece preferiblemente en 0,01% o más.

<Mg: 0% a 0,01 %>

<Ca: 0% a 0,01 %>

<REM: 0% a 0,1%>

Los límites inferiores de las cantidades de Mg, Ca y REM son 0%. Mg, Ca y REM (elementos de tierras raras) son elementos que sirven como punto de inicio de la fractura, controlan la forma de inclusiones no metálicas que originan el deterioro de la trabajabilidad y mejoran la trabajabilidad. Sin embargo, el efecto descrito anteriormente se satura cuando la cantidad de Mg es superior al 0,01%, la cantidad de Ca es superior al 0,01% y la cantidad de REM es superior al 0,1% y, por lo tanto, la inclusión de estos elementos de las cantidades descritas anteriormente no se prefiere desde el punto de vista de los costes de fabricación. Por lo tanto, en el caso de que se añaden Mg, Ca y REM según sea necesario, la cantidad de Mg se establece deseablemente en 0,01% o menos, la cantidad de Ca se establece deseablemente en 0,01% o menos, y la cantidad de REM se establece deseablemente en 0,1% o menos. Mientras tanto, para controlar la forma de inclusiones no metálicas y mejorar la trabajabilidad, se debe añadir 0,0005% o más de Mg, 0,0005% o más de Ca y 0,0005% o más de REM.

<B: 0% a 0,01 %>

El valor límite inferior de la cantidad de B es 0%. En la presente realización, además de la composición descrita anteriormente, B puede añadirse para una gran solidez. Sin embargo, hay casos en los que B deteriora la conformabilidad cuando se incluye en exceso. Por lo tanto, el límite superior de la cantidad de B se establece preferiblemente en 0,01%. Mientras tanto, para obtener el efecto de gran solidez, se necesita añadir 0,0002% o más B.

Mientras tanto, en la presente realización, el remanente distinto de los elementos descritos anteriormente está hecho de Fe e impurezas. Los ejemplos de las impurezas incluyen las impurezas incluidas en las materias primas tales como menas de minerales, chatarra y similares, e impurezas añadidas durante las etapas de fabricación.

Asimismo, como la impureza, por ejemplo, el O forma inclusiones no metálicas y tiene una influencia adversa sobre las cualidades y, por lo tanto, la cantidad de O se reduce deseablemente a 0,003% o menos.

Asimismo, la presente realización puede contener un total de 1% de menos de Zr, Sn, Co, Zn y W además de los elementos descritos anteriormente. Sin embargo, con el Sn hay preocupación por generar defectos durante la laminación en caliente y, por lo tanto, en el caso de incluirse, la cantidad de Sn es deseablemente de 0,05% o menos.

Mientras tanto, en la chapa de acero de gran solidez laminada en caliente de la presente realización, es posible mejorar la resistencia a la corrosión proporcionando una capa chapada tal como una capa galvanizada en caliente obtenida mediante un tratamiento de galvanización en caliente o, además, un capa chapada en aleación de zinc (galvanizada) obtenida mediante un tratamiento de aleación después de un tratamiento de galvanización en la superficie de la chapa de acero laminada en caliente descrita anteriormente.

Asimismo, la capa chapada no necesita ser una capa de zinc puro y puede contener elementos tales como Si, Mg, Zn, Al, Fe, Mn, Ca y Zr para mejorar aún más la resistencia a la corrosión. La disposición de la capa chapada descrita anteriormente no perjudica la excelente resistencia a la fatiga, la capacidad de fijación de la forma y la capacidad de expansión de los agujeros de la chapa de acero laminada en caliente de la presente realización.

Además, la chapa de acero laminada en caliente de la presente realización puede tener cualquiera de las capas tratadas en la superficie obtenidas mediante la formación de una membrana orgánica, una laminación de película, un tratamiento de sal orgánica/sal inorgánica, un tratamiento sin cromato, o similares. Incluso cuando se proporcionan estas capas tratadas en la superficie, los efectos de la chapa de acero laminada en caliente de la presente realización se pueden obtener suficientemente sin verse afectados.

A continuación, se describirá un procedimiento para fabricar la chapa de acero de gran solidez laminada en caliente de la presente realización descrita anteriormente.

Para realizar chapas de acero laminadas en caliente que tienen excelentes propiedades de superficie, resistencia a la fatiga y capacidad de fijación de la forma, y una capacidad de expansión de los agujeros favorable y una gran solidez, como se ha descrito anteriormente, la estructura metalográfica es importante. En la estructura metalográfica de una chapa de acero descrita en la presente solicitud, la fracción de ferrita se establece en más del 90% y 98% o menos, la fracción de martensita se establece en 2% a menos del 10%, la fracción de la estructura residual hecha de uno o más de perlita, bainita y austenita residual se establece en menos del 1 %, el diámetro promedio equivalente al círculo y el diámetro de ferrita máximo equivalente al círculo se establecen en 4 gm o más y 30 gm o menos respectivamente, y el diámetro promedio equivalente al círculo y el diámetro de martensita máximo equivalente al círculo se establecen en 10 gm o menos en promedio y 20 gm, o menos, respectivamente. Se describirán los detalles de las condiciones de fabricación para cumplir lo que se ha descrito anteriormente al mismo tiempo.

El procedimiento de fabricación que precede a la laminación en caliente no está particularmente limitado. Es decir, después de la fusión usando un alto horno, un horno eléctrico o similar, se llevan a cabo una variedad de procesos de fundición secundarios para que los componentes se ajusten como se ha descrito anteriormente. A continuación, es necesario realizar una colada continua ordinaria, colada que usa un procedimiento de lingote y, adicionalmente, colada que usa un procedimiento como la colada de planchones delgados. En el caso de colada continua, la chapa de acero puede ser laminada en caliente después de enfriarse a baja temperatura y luego calentarse nuevamente. Un lingote puede ser laminado en caliente sin enfriarse a temperatura ambiente. De forma alternativa, un planchón de colada puede ser laminado en caliente continuamente. La chatarra se puede usar como materia prima siempre y cuando se pueda controlar que los componentes estén en el intervalo de la presente realización.

La chapa de acero de gran solidez laminada en caliente de la presente realización que tiene excelentes propiedades de superficie, capacidad de expansión de los agujeros y capacidad de fijación de la forma y que tiene una excelente resistencia a la fatiga se puede obtener en el caso de que se cumplan los siguientes requisitos.

Es decir, en la fabricación de la chapa de acero de gran solidez, la chapa de acero se funde con los componentes predeterminados de chapa de acero descritos anteriormente, y un planchón de colada se enfría directamente o después de enfriarse, y se calienta, terminando así la laminación en bruto. Para la muestra obtenida de laminado en bruto, la temperatura final de la laminación de acabado se establece en 800°C a 950°C, el enfriamiento se inicia antes de transcurridos dos segundos después de completar la laminación de acabado, y la muestra se enfría a un primer intervalo de temperatura de 600°C a 750°C a una velocidad de enfriamiento promedio de 50°C/s a menos de 150°C/s. Después, la muestra se mantiene en un segundo intervalo de temperatura de la temperatura final de enfriamiento o menos y 550°C o más durante dos segundos a 20 segundos en un estado de velocidad de enfriamiento de 0°C/s a 10°C/s, luego, se enfría desde la temperatura final de enfriamiento hasta 300°C a una velocidad de enfriamiento promedio de 50°C/s o más, y se enrolla a 300°C o menos. Por lo tanto, se pueden fabricar chapas de acero de gran solidez laminadas en caliente que tienen excelentes propiedades de superficie, capacidad de expansión de los agujeros y capacidad de fijación de la forma y con excelente resistencia a la fatiga.

La temperatura final de la laminación de acabado debe establecerse entre 800°C y 950°C.

En la chapa de acero de gran solidez laminada en caliente de la presente realización, la capacidad de expansión de los agujeros se mejora cuando la fracción de ferrita en la estructura se establece en más del 90% al 98%. Sin embargo, en el caso de que la temperatura final de la laminación de acabado sobrepase los 950°C, la transformación ferrítica se retarda y no se puede asegurar una fracción de ferrita de más del 90%. Asimismo, en el caso de que la temperatura final de la laminación de acabado es inferior a 800°C, la transformación se produce en medio de la laminación y se forma una estructura no homogénea. Como resultado, se hace difícil que la chapa de acero tenga una capacidad de expansión de los agujeros favorable. Por lo tanto, la temperatura final de la laminación de acabado se establece entre 800°C y 950°C. Preferiblemente, la temperatura final de la laminación de acabado se establece entre 820°C y 930°C.

El enfriamiento se inicia antes de transcurridos dos segundos después de terminar la laminación de acabado, y la muestra se enfría en el primer intervalo de temperatura de 600°C a 750°C a una velocidad de enfriamiento promedio de 50°C/s a menos de 150°C/s. Después, la muestra se mantiene en un segundo intervalo de temperatura de la temperatura final de enfriamiento o menos y 550°C o más durante dos segundos a 20 segundos en un estado de velocidad de enfriamiento de 0°C/s a 10°C/s.

En el caso de que transcurran más de dos segundos después de terminar la laminación de acabado hasta el inicio del enfriamiento y/o en el caso de que la velocidad de enfriamiento promedio en el primer intervalo de temperatura sea inferior a 50°C/s, los diámetros de grano de austenita antes de la transformación se vuelven gruesos. Por lo tanto, no es posible establecer el diámetro equivalente al círculo de martensita a 10 pm o menos en promedio y 20 pm o menos como máximo. Además, dado que la transformación ferrítica se retarda, se hace difícil asegurar una fracción de ferrita de más del 90%. Por lo tanto, el enfriamiento se inicia antes de transcurridos dos segundos después de terminar la laminación de acabado, y la velocidad de enfriamiento promedio para el primer intervalo de temperatura se establece en 50°C/s o más. Preferiblemente, la velocidad de enfriamiento promedio se establece en 70°C/s o más. Por otro lado, cuando la velocidad de enfriamiento promedio para el primer intervalo de temperatura se establece en 150°C/s o más, la transformación perlítica se produce antes y, por lo tanto, no es posible asegurar una fracción de ferrita de más del 90%. Como resultado, se hace difícil fabricar chapas de acero laminadas en caliente que tengan una capacidad de expansión de los agujeros favorable. Por lo tanto, la velocidad de enfriamiento promedio para el primer intervalo de temperatura se establece en menos de 150°C/s y, preferiblemente, se establece en 130°C/s o menos.

Asimismo, en el caso de que la temperatura límite superior del primer intervalo de temperatura es superior a 750°C y/o en el caso de que el tiempo de mantenimiento (tiempo de enfriamiento) en el segundo intervalo de temperatura también es inferior a dos segundos, no es posible asegurar una fracción de ferrita de más del 90%. Por lo tanto, el primer intervalo de temperatura se establece en 750°C o menos, y el tiempo de mantenimiento en el segundo intervalo de temperatura se establece en dos segundos o más. Una temperatura límite superior preferida es 720°C o menos, y el tiempo de mantenimiento es de cinco segundos o más. Sin embargo, cuando el tiempo de mantenimiento sobrepasa los 20 segundos, se genera perlita y, por lo tanto, no es posible asegurar una fracción de martensita del 2% o más. Por lo tanto, el tiempo de mantenimiento en el segundo intervalo de temperatura se establece en 20 segundos o menos y, preferiblemente, se establece en 15 segundos o menos.

Además, en el caso de que la temperatura límite inferior del primer intervalo de temperatura es inferior a 600°C, no es posible establecer el diámetro de ferrita equivalente al círculo a 4 pm, o más, en promedio y 30 pm o menos como máximo, y no se pueden fabricar chapas de acero de gran solidez laminadas en caliente que tengan una excelente capacidad de fijación de la forma. Por lo tanto, el límite inferior del primer intervalo de temperatura se establece en 600°C o más. Una temperatura límite inferior preferida del primer intervalo de temperatura es 650°C o superior.

Como se ha descrito anteriormente, es importante que el enfriamiento se inicie antes de transcurridos dos segundos después de terminar la laminación de acabado, la muestra se enfría en el primer intervalo de temperatura de 600°C a 750°C a una velocidad de enfriamiento de 50°C/s a menos de 150°C/s, además, después, la muestra se mantiene en el segundo intervalo de temperatura de la temperatura final de enfriamiento o menos y 550°C o más durante dos segundos a 20 segundos en un estado de velocidad de enfriamiento de 0°C/s a 10°C/s.

A continuación, después de mantenerse (enfriada) en el segundo intervalo de temperatura, la muestra se enfría desde la temperatura final de mantenimiento (enfriamiento) hasta 300°C a una velocidad de enfriamiento promedio de 50°C/s o más. Cuando la velocidad de enfriamiento promedio del segundo intervalo de temperatura final de mantenimiento (enfriamiento) a 300°C es inferior a 50°C/s, no se puede evitar la transformación bainítica, no es posible asegurar una fracción de martensita del 2% o más, y no se pueden obtener excelentes propiedades de fatiga. Preferiblemente, la velocidad de enfriamiento promedio desde la temperatura final de mantenimiento (enfriamiento) hasta 300°C es 60°C/s o más. Mientras tanto, el límite superior de la velocidad de enfriamiento promedio desde la temperatura final de mantenimiento (enfriamiento) a 300°C no está particularmente limitado, pero preferiblemente se establece en 100°C/s o menos desde el punto de vista de evitar la introducción de deformación en la ferrita.

El enrollamiento después del enfriamiento de la chapa de acero laminada en caliente debe realizarse a 300°C o menos. Esto se debe a que es necesario transformar la fase secundaria en la estructura metalográfica en martensita. Dado que la bainita se genera a una temperatura de enrollamiento superior a 300°C, no es posible asegurar el 2% o más de martensita, y no se pueden obtener excelentes propiedades de fatiga. Preferiblemente, la temperatura de enrollamiento se establece en 270°C o menos.

Como resultado, se puede fabricar la chapa de acero de gran solidez laminada en caliente de la presente realización.

Mientras tanto, con el propósito de corregir la forma de la chapa de acero o mejorar la ductilidad mediante la introducción de dislocaciones en movimiento, es deseable llevar a cabo una laminación de ajuste con una reducción del 0,1% al 2% después del final de todas las etapas.

Asimismo, después del final de todas las etapas, se puede realizar el decapado en la chapa de acero laminada en caliente obtenida según sea necesario con el propósito de eliminar la cascarilla adherida a la superficie de la chapa de acero obtenida por laminación en caliente. Además, después del decapado, se puede llevar a cabo una laminación de ajuste o una laminación en frío sobre la chapa de acero obtenida por laminación en caliente en línea o fuera de línea con una reducción del 10% o menos.

Asimismo, después del enrollamiento, se puede realizar un tratamiento de galvanización según sea necesario. Por ejemplo, una capa galvanizada en caliente obtenida mediante un tratamiento de galvanización en caliente o, además, puede formarse una capa chapada en aleación de zinc (galvanizada) obtenida mediante un tratamiento de aleación después de un tratamiento de galvanización.

Además, se puede formar una capa tratada en la superficie obtenida mediante la formación de una membrana orgánica, una laminación de película, un tratamiento de sal orgánica/sal inorgánica, un tratamiento sin cromato o similares en la superficie de la chapa de acero laminada en caliente.

Ejemplo

En lo sucesivo, los contenidos técnicos de la presente invención se describirán más adelante con referencia a ejemplos de la presente invención. Mientras tanto, las condiciones en los ejemplos descritos a continuación son ejemplos de condiciones para confirmar la viabilidad y los efectos de la presente invención. La presente invención no se limita estos ejemplos de condiciones.

Como ejemplos, se describirán los resultados del estudio obtenidos usando los aceros A I que se muestran en la Tabla 1 que cumplen la composición de componentes de la presente invención (aceros de la invención) y aceros a f que no cumplen la composición de componentes de la presente invención (aceros comparativos).

Todos los aceros de la invención y los aceros comparativos se fundieron, a continuación, se recalentaron inmediatamente o después de enfriarse a temperatura ambiente, y se laminaron en bruto. Después, las muestras laminadas en bruto obtenidas se laminaron en caliente en las condiciones que se muestran en la Tabla 2 y se enfriaron, se enfriaron por aire y se enrollaron en las condiciones que se muestran en la Tabla 2, produciendo así chapas de acero laminadas en caliente, todas con un espesor de chapa de 3,4 mm.

Mientras tanto, en algunas de las chapas de acero laminadas en caliente, se realizó una laminación de ajuste antes del decapado con una reducción en un intervalo de 0,3% a 2,0%.

Después, para las chapas de acero obtenidas A-1 a I-1 y a-1 a f-1, se evaluaron las siguientes propiedades.

Las muestras de ensayo JlS n.° 5 se cortaron en una dirección perpendicular a la dirección de laminación, los ensayos de tracción se llevaron a cabo según JIS Z 2241 y se obtuvo la tensión de conformación (YP), la resistencia a la tracción máxima (TS) y la relación de conformación (YR). Mientras tanto, las muestras de ensayo que tenían una resistencia a la tracción máxima de 590 MPa o más en el ensayo de tracción fueron evaluadas como de "gran solidez". Asimismo, las muestras de ensayo que tienen una relación de conformación del 80% o menos se evaluaron como "que tienen una excelente capacidad de fijación de la forma".

El valor de expansión de los agujeros (A) se midió utilizando el procedimiento de análisis de expansión de los agujeros descrito en la norma JFS T1001-1996 de la Federación Japonesa del Hierro y el Acero. Mientras tanto, las muestras de ensayo que tenían un valor de expansión de los agujeros A del 80% o más se evaluaron como que tenían "excelente capacidad de expansión de los agujeros".

La relación del límite de fatiga se calculó como un valor obtenido al realizar un ensayo de fatiga por flexión plana completamente invertida en una muestra de ensayo de fatiga por flexión plana y dividir la resistencia a la fatiga en el ciclo 2x106 por la resistencia a la tracción máxima TS de la chapa de acero. Como muestra de ensayo de fatiga por flexión plana, se usó una muestra que tiene una longitud de 98 mm, una anchura de 38 mm, una porción de sección transversal mínima con una anchura de 20 mm, muescas con un radio de curvatura de 30 mm y un espesor de chapa t que permaneció sin cambios después de la laminación como se muestra en la FIG. 2.

Mientras tanto, las muestras de ensayo que tienen una relación del límite de fatiga de 0,45 o más se evaluaron como "que tienen una excelente resistencia a la fatiga".

Asimismo, para evaluar las propiedades de superficie de las chapas de acero, se observó visualmente si se formaba, o no, un patrón de cascarilla de Si en la superficie de la chapa de acero.

Asimismo, con respecto a la conformabilidad (trabajabilidad) de la chapa de acero laminada en caliente según la presente invención, las muestras de ensayo que tienen un alargamiento (El) obtenido del ensayo de tracción del 24% o más se evaluaron como que tienen una excelente conformabilidad.

Con respecto a algunas de las chapas de acero laminadas en caliente que se muestran en la Tabla 3, las chapas de acero laminadas en caliente se calentaron de 660°C a 720°C y se sometieron a un tratamiento de galvanizado en caliente para producir chapas de acero galvanizadas en caliente. (GI), y luego se realizaron ensayos de material. De forma alternativa, se realizó un tratamiento térmico de aleación a 540°C a 580°C después del tratamiento de galvanizado en caliente para producir chapas de acero galvanizadas (GA), y luego se llevaron a cabo ensayos de materiales. "HR" en la Tabla 3 indica laminación en caliente que no se había sometido a un tratamiento de placas.

La observación microestructural se realizó utilizando el procedimiento descrito anteriormente, y se midieron los porcentajes en volumen (fracciones) de las estructuras respectivas, y los diámetros promedios equivalentes al círculo y los diámetros máximos equivalentes al círculo de ferrita y martensita. Mientras tanto, la "fracción de estructura residual" en la tabla indica el porcentaje en volumen de la estructura hecha de una o más de perlita, bainita y austenita residual. Asimismo, con respecto a la "fracción de estructura residual" en la tabla, la expresión de "<1 "indica que el resultado de medición de la fracción de estructura residual es inferior al 1% y se incluye una cantidad extremadamente pequeña de la estructura residual.

Los resultados descritos anteriormente se muestran en la Tabla 3.

Solo las chapas de acero que cumplían las condiciones de la presente invención tenían excelentes propiedades de superficie y capacidad de fijación de la forma, tenían una excelente capacidad de expansión y resistencia a la fatiga, y podían obtener una gran solidez.

Por otro lado, en el acero A-3 en el que la temperatura final de la laminación de acabado alcanzó los 950°C o más, la transformación ferrítica se retardó. Por lo tanto, a pesar de que las otras condiciones de laminación en caliente se establecieron en el intervalo de la presente invención, no fue posible establecer las fracciones de la estructura en el intervalo de la presente invención, las propiedades de alargamiento y fatiga fueron pobres, y la capacidad de fijación de la forma fue pobre.

En el acero A-4, transcurrieron más de dos segundos desde la compleción de la laminación de acabado hasta el inicio del enfriamiento. Por lo tanto, los diámetros de grano de austenita se volvieron excesivamente gruesos y, además, la transformación ferrítica se retardó y, por lo tanto, aumentó el diámetro de martensita promedio equivalente al círculo obtenida. Como resultado, la capacidad de expansión de los agujeros se deterioró.

En el acero A-5, la velocidad de enfriamiento promedio desde el inicio del enfriamiento después de la laminación de acabado hasta el primer intervalo de temperatura fue lenta. Por lo tanto, la transformación ferrítica no se pudo acelerar, y no fue posible concentrar C en austenita y, por lo tanto, la chapa de acero no se templó favorablemente en el enfriamiento posterior, y se generó una fase secundaria gruesa. Por lo tanto, las propiedades de fatiga y la capacidad de fijación de la forma se deterioraron.

En el acero B-2, la temperatura establecida del primer intervalo de temperatura era demasiado baja, no fue posible establecer el diámetro de ferrita promedio equivalente al círculo a 4 pm o más, y el alargamiento y la capacidad de fijación de la forma se deterioraron.

En el acero B-3, el tiempo de mantenimiento (enfriamiento) en el segundo intervalo de temperatura fue inferior a dos segundos, no fue posible asegurar una cantidad suficiente de ferrita y C no pudo concentrarse en austenita. Por lo tanto, la chapa de acero no se templó favorablemente en el enfriamiento posterior, y se generó una fase secundaria gruesa. Por lo tanto, las propiedades de fatiga y la capacidad de fijación de la forma se deterioraron.

En el acero C-2, la temperatura final de la laminación de acabado fue tan baja como 796°C, y la transformación ferrítica se produjo en medio de la laminación. Por lo tanto, la laminación se convirtió en una laminación de una región de dos fases, la estructura se volvió no homogénea y el diámetro de ferrita máximo de grano equivalente al círculo superó los 30 pm. Por lo tanto, la capacidad de expansión de los agujeros se deterioró.

En el acero E-2, la velocidad de enfriamiento promedio cerca de 300°C desde la temperatura final de mantenimiento en el segundo intervalo de temperatura fue tan lenta como 38°C/s, la estructura de la fase secundaria no se templó y no se pudo obtener la martensita, y así las propiedades de fatiga se deterioraron.

En el acero E-3, la temperatura de enrollamiento fue tan alta como 311°C, y no se pudo obtener martensita en la estructura de la fase secundaria. Por lo tanto, la solidez se deterioró y, además, las propiedades de fatiga y la capacidad de fijación de la forma se deterioraron.

En el acero G-2, la velocidad de enfriamiento promedio desde el inicio del enfriamiento después de la laminación de acabado hasta el inicio del enfriamiento en el segundo intervalo de temperatura fue tan rápida como 169°C/s, y la chapa de acero se superenfrió parcialmente. Por lo tanto, no se pudo obtener una estructura deseada, y la capacidad de expansión de los agujeros se deterioró.

Asimismo, como se describe en los aceros A-2, H-1 y 1-1, la calidad del material de la presente invención puede asegurarse incluso cuando se lleva a cabo un tratamiento de galvanizado en caliente o un tratamiento de galvanizado en caliente y un tratamiento térmico de aleación.

Por otro lado, los aceros a f en los que los componentes de chapa de acero no cumplían el intervalo de la presente invención no tienen ninguna cascarilla de Si en la superficie de la chapa de acero y, además, no pueden fabricar chapas de acero de gran solidez laminadas en caliente que tengan una resistencia a la tracción máxima de 590 MPa o más, una relación de conformación del 80% o más, un alargamiento del 24% o más, una capacidad de expansión de los agujeros del 80% o más y, además, una relación del límite de fatiga de 0,45 o más.

El acero g fue una muestra en la que la cantidad de carbono (C) se estableció por debajo del intervalo de la presente invención, pero la martensita no pudo asegurarse como se muestra en la Tabla 3, y el acero h fue una muestra en la que la cantidad de Mn se estableció por encima del intervalo de la presente invención, pero la fracción de martensita se volvió excesiva como se muestra en la Tabla 3. El acero k fue una muestra en el que la cantidad de Cr se estableció por encima del intervalo de la presente invención, pero la fracción de martensita se volvió excesiva como se muestra en la Tabla 3. En el acero 1, la cantidad de Al estaba por debajo del intervalo de la presente invención, y la ferrita era insuficiente como se muestra en la Tabla 3. En el acero m, la cantidad de Al estaba por encima del intervalo de la presente invención y, por lo tanto, la capacidad de expansión de los agujeros se deterioró como se muestra en la Tabla 3.

El acero E-1 y el acero F-1 son ejemplos de referencia.

Aplicabilidad industrial

Según la presente invención, es posible proporcionar una chapa de acero laminada en caliente que no tenga patrones de cascarilla de Si en la superficie, es decir, que tenga excelentes propiedades de superficie y que tenga una excelente resistencia a la fatiga, capacidad de fijación de la forma y capacidad de expansión de los agujeros.

Asimismo, cuando se usa la chapa de acero laminada en caliente de la presente invención, el trabajo durante el conformado a presión o similar se vuelve fácil, y se hace posible fabricar componentes de suspensión para automóviles y similares que tengan una capacidad de designación favorable. Por lo tanto, la chapa de acero laminada en caliente de la presente invención contribuye de manera extremadamente significativa a las industrias.

Claims

REIVINDICACIONES

1.Una chapa de acero laminada en caliente que comprende: en % en masa,

C: 0,02% a 0,20%;

Si: más del 0% al 0,15%;

Mn: 0,5% a 2,0%;

P: más del 0% al 0,10%;

S: más del 0% al 0,05%;

Cr: 0,05% a 0,5%;

Al: 0,01% a 0,5%;

N: 0,0005% a 0,01%;

Ti: 0% a 0,20%;

Nb: 0% a 0,10%;

Cu: 0% a 2,0%;

Ni: 0% a 2,0%;

Mo: 0% a 1,0%;

V: 0% a 0,3%;

Mg: 0% a 0,01%;

Ca: 0% a 0,01%;

REM: 0% a 0,1%; y

B: 0% a 0,01%,

con un remanente que consiste en Fe e impurezas, en el que las cantidades de Cr y Al añadidas cumplen la Expresión (1) siguiente,

en el que una estructura metalográfica tiene, en % en volumen, una fracción de ferrita de 92% o más y 98% o menos, una fracción de martensita de 2% o más y 8% o menos y, además, una fracción de una estructura residual hecha de uno o más de perlita, bainita y austenita residual con menos del 1%,

la ferrita tiene un diámetro promedio equivalente al círculo de 4 pm o más, y un diámetro máximo equivalente al círculo de 30 pm o menos, y la martensita tiene un diámetro promedio equivalente al círculo de 10 pm o menos, y un diámetro máximo equivalente al círculo de 20 pm o menos

en el que las fracciones de ferrita, martensita y la estructura residual y el diámetro promedio/máximo de ferrita y martensita equivalente al círculo se determinan mediante el procedimiento descrito en la descripción;

[Cr]x5+[AI]>0.50 ^Expresión(1)

aquí, en la Expresión (1), [Cr] representa una cantidad de Cr en % en masa, y [Al] representa una cantidad de Al en % en masa.

2. La chapa de acero laminada en caliente según la reivindicación 1, que además comprende:

en % en masa, uno o dos de

Ti: 0,02% a 0,20%; y

Nb: 0,005% a 0,10%.

3. La chapa de acero laminada en caliente según la reivindicación 1 o 2, que además comprende:

en % en masa, uno o más de

Cu: 0,01% a 2,0%;

Ni: 0,01% a 2,0%;

Mo: 0,01% a 1,0%; y

V: 0,01% a 0,3%.

a de acero laminada en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que además comprende: en % en masa, uno o más de

Mg: 0,0005% a 0,01%;

Ca: 0,0005% a 0,01%; y

REM: 0,0005% a 0,1%.

a de acero laminada en caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que además comprende: en % en masa,

B: 0,0002% a 0,01%.