ES2426919T3

ES2426919T3 - Lámina de acero inoxidable con una excelente resistencia térmica y a la corrosión para freno de disco

Info

Publication number: ES2426919T3
Application number: ES05799293T
Authority: ES
Inventors: Junichiro Hirasawa; Takumi Ujiro; Osamu Furukimi
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2013-10-25
Anticipated expiration: 2025-10-20
Also published as: US20080000737A1; US8852361B2; KR20070087166A; CN101142334A; EP1884575B1; EP1884575A4; CN100577842C; EP1884575A1; WO2006098056A1

Abstract

Una lámina de acero inoxidable con excelentes resistencias térmica y a la corrosión para un freno de disco,comprendiendo la lámina de acero inoxidable, en % en masa: C: no inferior al 0,02 % pero inferior al 0,10 %, Si: del 0,05 % al 1,0 %, Mn: del 1,0 % al 2,5 %, P: 0,04 % o inferior, S: 0,01 % o inferior, Cr: superior al 11,5 % pero no superior al 15,0 %, Ni: del 0,1 % al 1,0 %, Al: 0,10 % o inferior, Nb: superior al 0,08 % pero no superior al 0,6 %, V: del 0,02 % al 0,3 %, y N: superior al 0,03 % pero no superior al 0,10 % de forma que se satisfacen las siguientes expresiones (1) a(3): 0,03 <= {C + N - (13/93)Nb} 0,10 (1) (5Cr + 10Si + 15Mo + 30Nb + 50V - 9Ni - 5Mn - 3Cu - 225N - 270C) <= 45 (2){(14/50)V + (14/90)Nb} > N (3)(en la que Cr, Si, Mo, Nb, Ni, Mn, Cu, V, N, y C representan el contenido (% en masa) de los elementos correspondientes), y el resto representa Fe e impurezas inevitables.

Description

Lámina de acero inoxidable con una excelente resistencia térmica y a la corrosión para freno de disco

Campo técnico

La presente invención se refiere a láminas de acero inoxidable adecuadas para los discos (rotores) de los frenos de disco de motocicletas, automóviles, y bicicletas. Más específicamente, la presente invención se refiere a láminas de acero inoxidable con una resistencia excelente al calor y a la corrosión para discos de frenos. Las láminas de acero inoxidable pueden conseguir una dureza adecuada después del revenido y pueden mantener la dureza adecuada sólo con un ligero ablandamiento y tienen sólo una ligera reducción en la resistencia a la corrosión después de templar a temperatura elevada debido al calor de fricción por la frenada. En la presente invención, el término lámina de acero incluye una tira de acero.

Antecedentes en la técnica

Un freno de disco de motocicletas, automóviles, y bicicletas inhibe la rotación de la rueda mediante fricción entre un disco de freno y una pastilla de freno y de esta forma controla la frenada de un vehículo. Por tanto, es necesario que el disco de freno tenga una dureza adecuada. Si la dureza es insuficiente, el freno es menos eficaz y el disco de freno se calienta rápidamente debido a la fricción con la pastilla de freno. Por otra parte, si la dureza es demasiado elevada, existe el problema de que es probable que se produzca el chirrido de los frenos. La dureza adecuada recomendada de un disco de freno está en el intervalo de 32 a 38 HRC. En el presente documento, el término HRC significa dureza de Rockwell (escala C) determinada de acuerdo con las especificaciones de JISZ2245.

Las láminas de acero inoxidable martensítico se han utilizado de forma convencional como material para los discos de freno desde el punto de vista de la dureza y resistencia a la corrosión. En el pasado, se han utilizado láminas de acero inoxidable martensítico con un elevado contenido de carbono, tales como SUS420J2 después del revenido y templado. No obstante, puesto que la cantidad de trabajo necesario para su fabricación era grande, su uso fue temporal. Recientemente, se han utilizado de forma generalizada láminas de acero inoxidable martensítico con un bajo contenido de carbono, que sólo requieren del revenido como se describe en el Documento de Patente 1 y el Documento de Patente 2, como material para los discos de freno.

Recientemente, desde el punto de vista de la conservación del medio ambiente se desea una mejora en la eficacia en el consumo de combustible de motocicletas y automóviles. La eficacia en el consumo de combustible se puede mejorar de forma eficaz reduciendo el peso del vehículo. Por tanto, muchos estudios ahora están dirigidos a reducir el peso de los vehículos. Los frenos de disco, que son un dispositivo de frenado, no son una excepción. Por tanto, el disco de freno se miniaturiza y se reduce su espesor (pared delgada) con el fin de reducir adicionalmente el peso del vehículo. No obstante, la miniaturización y la reducción del espesor de los discos de freno inducen a disminuir la capacidad térmica y así se eleva el nivel de incremento de la temperatura del disco de freno debido al calor de fricción por la frenada. En consecuencia, la temperatura del disco de freno durante la frenada se incrementa hasta 600 °C aproximadamente con dicha miniaturización y reducción del espesor de la pared. Así, existe la preocupación de que los discos de freno formados de los materiales convencionales se ablanden debido al templado y que se reduzca su durabilidad y su resistencia a la corrosión. Por tanto, para los frenos de disco se desean materiales con una excelente resistencia térmica y una excelente resistencia a la corrosión.

Para satisfacer dicho deseo, por ejemplo, el Documento de Patente 3 desvela una lámina de acero inoxidable martensítico con un bajo contenido de carbono que contiene al menos uno de Ti, Nb, V, y Zr en una cantidad apropiada. El ablandamiento debido al incremento de la temperatura durante la utilización de un freno de disco se suprime eficazmente y, así, se puede suprimir la reducción de la dureza. Además, el Documento de Patente 4 desvela un acero inoxidable que contiene Nb o que contiene adicionalmente una combinación de Ti, V, y B en una cantidad apropiada, además de Nb, que puede suprimir el ablandamiento debido al templado y se utiliza para un disco de freno.

Además, el Documento de Patente 5 desvela un acero de bajo coste que se utiliza para un rotor de un freno de disco. El deterioro de la calidad del material debido a un incremento de la temperatura durante la utilización del freno de disco se puede evitar sustancialmente al ajustar el valor GP al 50 % o superior y al ajustar las cantidades de Nb y V a valores adecuados. El valor GP es una expresión relacional del contenido de C, N, Ni, Cu, Mn, Cr, Si, Mo, V, Ti y Al en el acero. En el Documento de Patente 6, se desvela un acero inoxidable martensítico con una alta resistencia contra el ablandamiento debido al calor al frenar para su utilización en discos de freno. El acero puede mantener una dureza deseada y tener una resistencia elevada contra el ablandamiento debido al templado después de llevar a cabo sólo el revenido al controlar la cantidad total de C y N dentro de un intervalo específico y que contiene Mn, Ni, y Cu en cantidades apropiadas. El Mn, Ni y Cu son elementos que forman la austenita. El acero además contiene Nb en una cantidad apropiada y al menos uno de Zr, Ti, y Ta.

Documento de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº de publicación 57-198249 Documento de Patente 2: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº de publicación 60-106951 Documento de Patente 3: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº de publicación 2002-146489 Documento de Patente 4: Patente Japonesa Nº 3315974

2 5

Documento de Patente 5: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº de publicación 2002-121656 Documento de Patente 6: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº de publicación 2001-192779

Divulgación de la invención

Sin embargo, en las tecnologías desveladas en los Documentos de Patente 3 a 6, necesariamente se tienen que utilizar cantidades relativamente grandes de elementos para aleaciones caras. Por tanto, los costes de fabricación de los discos de freno son excesivamente elevados. Además, la dureza se reduce rápidamente y, al mismo tiempo, se reduce la resistencia a la corrosión cuando los discos de freno se mantienen a 600 °C durante un período prolongado (2 horas aproximadamente). Así, presentan problemas. El objetivo de la presente invención es resolver estos problemas de las tecnologías convencionales y proporcionar una lámina de acero inoxidable con una excelente resistencia térmica y una excelente resistencia a la corrosión para un disco de freno. La lámina de acero inoxidable puede conservar una dureza adecuada después del revenido y puede mantener una dureza de 32 HRC o superior (en la escala C de la dureza de Rockwell) determinada de acuerdo con las especificaciones de JISZ2245 y que sólo tiene una ligera disminución en la resistencia a la corrosión después de mantenerla a 600 ° C durante 2 horas.

Con el fin de superar los retos anteriormente mencionados, los presentes inventores han realizado investigaciones exhaustivas de los efectos de elementos de aleación sobre la resistencia contra el ablandamiento debido al templado y contra la corrosión, que pueden ser indicadores de la resistencia térmica de las láminas de acero inoxidable martensítico. Como consecuencia, los presentes inventores han encontrado que la lámina de acero inoxidable puede mantener una dureza elevada de 32 HRC o superior y sólo tiene una ligera disminución en la resistencia a la corrosión, incluso si la lámina de acero se reviene a 600 °C durante 2 horas, al contener Nb, Ni y V en cantidades apropiadas y reducir el contenido relativo de C incrementando el contenido de N.

La presente invención se ha completado mediante la realización de investigaciones adicionales en base a los hallazgos anteriormente mencionados. La esencia de la presente invención es la siguiente:

(1): En una lámina de acero inoxidable con resistencias excelentes al calor y a la corrosión para un disco de freno, la lámina de acero inoxidable contiene, en % en masa, C: no inferior al 0,02 %, pero inferior al 0,10 %, Si: del 0,05 % al 1,0 %, Mn: del 1,0 % al 2,5 %, P: 0,04 % o inferior, S: 0,01 % o inferior, Cr: superior al 11,5 %, pero no superior al 15,0 %, Ni: del 0,1 % al 1,0 %, Al: 0,10 % o inferior, Nb: superior al 0,08 %, pero no superior al 0,6 %, V: del 0,02 % al 0,3 %, y N: superior al 0,03 %, pero no superior al 0,10 % de forma que se satisfacen las siguientes expresiones

(1): a (3):

0,03 � {C + N – (13/93)Nb} � 0,10 (1)

(5Cr + 10Si + 15Mo + 30Nb + 50V - 9Ni - 5Mn - 3Cu - 225N - 270C) � 45 (2)

{(14/50)V + (14/90)Nb} < N (3)

(en la que Cr, Si, Mo, Nb, Ni, Mn, Cu, V, N, y C representan el contenido (% en masa) de los elementos correspondientes), y el resto representa Fe e impurezas inevitables;

(2): En la lámina de acero inoxidable para un disco de freno según la expresión (1) anterior, la lámina de acero inoxidable además contiene, en % en masa, al menos uno de Cu: del 0,05 % al 0,5 %, Mo: del 0,01 % al 2,0 %, y Co: del 0,01 % al 2,0 %, además de la composición anterior.

(3): En un disco para un freno de disco, el disco que tiene una composición, una microestructura y una dureza como se define en la reivindicación 3 se produce mediante el calentamiento de la lámina de acero inoxidable para un disco de freno de acuerdo con las expresiones (1) o (2) anteriores como materia prima a 1000 °C o inferior para el revenido.

De acuerdo con la presente invención, se puede fabricar una lámina de acero inoxidable con una excelente resistencia térmica y una excelente resistencia a la corrosión para un disco de freno se puede fabricar de forma sencilla y económica. La lámina de acero inoxidable tiene una resistencia a la corrosión excelente y puede conseguir una dureza adecuada de 32 a 38 HRC después del revenido. Además, la lámina de acero inoxidable puede retener una dureza elevada de 32 HRC o superior y sólo tiene una ligera disminución en la resistencia a la corrosión después del templado al mantenerla a 600 ° C durante 2 horas. Por lo tanto, industrialmente, se pueden obtener efectos importantes. Además, la presente invención tiene como consecuencia que se puede fabricar de forma económica un disco (rotor) con una excelente durabilidad para un freno de disco de motocicletas, automóviles, bicicletas y motos de nieve.

Mejor modo de realizar la invención

En primer lugar, se describirán las razones para limitar la composición de una lámina de acero inoxidable para un disco de freno de acuerdo con la presente invención. De aquí en adelante, el % en masa como medida del contenido se refiere simplemente como %.

C: no inferior al 0,02 % pero inferior a 0,10 %

El C es un elemento que determina la dureza después del revenido, y el contenido de C en la presente invención es preferentemente del 0,02 % o superior para obtener una dureza adecuada en el intervalo de 32 a 38 HRC después del revenido. Si el contenido de C es del 0,10 % o superior, se forma carburo de Cr en bruto durante el templado a temperatura elevada y se inicia su oxidación. Por tanto, se reduce su resistencia a la corrosión y su tenacidad. En consecuencia, el contenido de C está limitado a menos del 0,10 %. Desde el punto de vista de la resistencia a la corrosión, el contenido de C preferentemente es inferior al 0,05 %.

Si: del 0,05 % al 1,0 %

El Si es un elemento que funciona como desoxidante. En la presente invención, el contenido de Si es preferentemente del 0,05 % o superior. Puesto que el Si es un elemento que estabiliza una fase de ferrita, un contenido excesivo de Si, tal como superior al 1,0 %, reduce la dureza después del revenido y, además, reduce la tenacidad. En consecuencia, el contenido de Si está limitado al 1,0 % o inferior. Desde el punto de vista de la tenacidad, el contenido de Si es preferentemente del 0,3 % o inferior.

Mn: del 1,0 % al 2,5 %

El Mn es un elemento que inhibe la generación de una fase de ferrita a temperatura elevada. El Mn mejora la propiedad del revenido y es útil para obtener una dureza estable después del revenido. El contenido de Mn es del 1,0 % o superior. Un contenido excesivo de Mn, tal como superior al 2,5 %, reduce la resistencia a la corrosión. En consecuencia, el contenido de Mn está limitado al intervalo del 1,0 al 2,5 %. Desde el punto de vista de la propiedad del revenido, el contenido de Mn es preferentemente del 1,5 % o superior.

P: 0,04 % o inferior

El P es un elemento que reduce la procesabilidad en caliente. Por tanto, es preferible un menor contenido de P. No obstante, puesto que los costes de fabricación se incrementan significativamente al reducir el contenido de P hasta un nivel extremadamente bajo, se ha determinado que el límite superior sea del 0,04 %. Desde el punto de vista de la capacidad de fabricación, el contenido de P es preferentemente del 0,02 % o inferior.

S: 0,01 % o inferior

El S es un elemento que reduce la procesabilidad en caliente, como el P. Por tanto, es preferible un menor contenido de S. No obstante puesto que los costes de fabricación se incrementan significativamente al reducir el contenido de S hasta un nivel extremadamente bajo, se ha determinado que el límite superior sea del 0,01 %. Desde el punto de vista de la capacidad de fabricación, el contenido de S es preferentemente del 0,005 % o inferior.

Cr: superior al 11,5 % pero no superior a 15,0 %

El Cr es un elemento útil para mejorar la resistencia a la corrosión, que es una característica del acero inoxidable. Con el fin de conseguir una resistencia suficiente frente a la corrosión, es necesario un contenido de Cr que supere el 11,5 %. No obstante, un contenido de Cr que supere el 15,0 % reduce su procesabilidad y tenacidad. En consecuencia, el contenido de Cr está limitado por encima del 11,5 % pero por debajo del 15,0 %. El contenido de Cr preferentemente es del 12,0 % o superior desde el punto de vista de la resistencia a la corrosión, y preferentemente es del 13,5 % o inferior desde el punto de vista de la tenacidad.

Ni: del 0,1 % al 1,0 %

El Ni es un elemento que mejora la resistencia a la corrosión y es necesario que esté contenido al 0,1 % o superior. Si el contenido de Ni es superior al 1,0 %, la velocidad de difusión del Cr se reduce y, por tanto, el recocido de una lámina de acero laminada en caliente para el ablandamiento tarda mucho tiempo. Así, se reduce la productividad. En consecuencia, el contenido de Ni preferentemente es del 0,3 % o superior desde el punto de vista de la resistencia a la corrosión, y preferentemente es del 0,8 % o inferior desde el punto de vista de la productividad.

Al: 0,10 % o inferior

El Al es un elemento que funciona como desoxidante. A pesar de que se añade Al como desoxidante en lo que concierne a la fabricación de acero, una cantidad excesiva de Al residual reduce la procesabilidad y tenacidad del acero. En consecuencia, el contenido de Al está limitado al 0,10 % o inferior. El contenido de Al preferentemente es inferior al 0,01 %.

Nb: superior al 0,08 % pero no superior al 0,6 %

El Nb tiene una alta fuerza de enlace al C y N para formar carburo de Nb y nitruro de Nb, y así se suprime la recuperación de la deformación de un acero cuando el acero, después del revenido, se mantiene a 600 °C aproximadamente (la recuperación de la deformación que se genera durante el revenido). De este modo, se incrementa la resistencia al ablandamiento debido al templado y se mejora la resistencia térmica. Con el fin de

conseguir estos efectos, el contenido de Nb necesariamente debe ser superior al 0,08 %. No obstante, cuando el contenido de Nb es superior al 0,6 %, se reduce la tenacidad. En consecuencia, el contenido de Nb está limitado al intervalo por encima del 0,08 % pero por debajo del 0,6 %. El contenido de Nb preferentemente es del 0,11 % o superior desde el punto de vista de la resistencia térmica, y preferentemente es inferior a 0,3 % desde el punto de vista de la tenacidad.

V: del 0,02 % al 0,3 %

El V es un elemento que forma un carburo (VC) y un nitruro (VN) fino a una temperatura de 600 a 700 °C e incrementa la resistencia al ablandamiento debido al templado mediante endurecimiento por deposición y, de este modo, mejora la resistencia térmica. En la presente invención, el contenido de V es necesariamente del 0,02 % o superior. En particular, el efecto del VN sobre la mejora de la resistencia térmica es significativamente elevado, y el V en combinación con una gran cantidad de N puede desempeñar un efecto incluso superior. Por otra parte, un contenido de V superior al 0,3 % reduce la tenacidad. En consecuencia, el contenido de V está limitado al intervalo del 0,02 al 0,3 %. Desde el punto de vista de la resistencia térmica, el contenido de V preferentemente es del 0,05 %

o superior, más preferentemente del 0,10 % o superior.

N: superior al 0,03 % pero no superior al 0,10 %

El N es un elemento que determina la dureza después del revenido, al igual que el C. Además, el N en solución sólida tiene un efecto sobre la mejora de la resistencia a la corrosión. Además, el N forma nitruro de Cr fino en el intervalo de temperaturas de 500 a 700 °C e incrementa la resistencia al ablandamiento debido al templado mediante endurecimiento por deposición y, de este modo, mejora la resistencia térmica de una lámina de acero inoxidable (disco). Además, a pesar de que el carburo de Cr depositado durante el revenido es basto y se inicia su oxidación, el nitruro de Cr es fino y no se produce la oxidación y, por tanto, el nivel de incremento en la resistencia a la corrosión después del templado es bajo. Así, si la dureza después del revenido es la misma, la resistencia térmica y la resistencia a la corrosión son mucho mejores cuando el contenido relativo de C se reduce al incrementar el contenido de N. Con el fin de obtener estos efectos, el contenido de N necesariamente debe ser superior al 0,03 %. No obstante, un contenido de N superior al 0,10 % reduce la tenacidad. En consecuencia, el contenido de N en la presente invención está limitado por encima del 0,03 % pero por debajo del 0,10 %. Desde el punto de vista de la resistencia térmica y la resistencia a la corrosión, el contenido de N es preferentemente del 0,040 % o superior.

En la presente invención, los componentes básicos anteriormente mencionados están contenidos en los intervalos descritos anteriormente de forma que se satisfacen las siguientes expresiones (1) a (3):

0,03 {C + N – (13/93)Nb} 0,10 (1)

(5Cr + 10Si + 15Mo + 30Nb + 50V - 9Ni - 5Mn - 3Cu - 225N - 270C) 45 (2)

{(14/50)V + (14/90)Nb} < N (3)

(en la que Cr, Si, Mo, Nb, V, Ni, Mn, Cu, N, y C representan el contenido (% en masa) de los elementos correspondientes). Además, el valor de la parte izquierda de la expresión (2) se calcula suponiendo que la cantidad de Mo es cero cuando el contenido de Mo es inferior a 0,01 % y la cantidad de Cu es cero cuando la cantidad de Cu es inferior al 0,05 %.

La expresión (1) define condiciones para obtener una dureza en un intervalo adecuado predeterminado después del revenido. La dureza después del revenido está muy correlacionada con las cantidades de C y N en solución sólida. Cuando el C y N están unidos al Nb para formar carburo de Nb y nitruro de Nb, el C y N no contribuyen a la dureza. Por tanto, la dureza después del revenido se debe calcular utilizando las cantidades de C y N que se determinan al sustraer las cantidades de C y N consumidas por la deposición de las cantidades de C y N en el acero. Además, el carburo/nitruro de Cr y el carburo/nitruro de V se descomponen durante el calentamiento para el revenido hasta solución sólida. Por tanto, el Cr y V no consumen C y N que influye en la dureza después del revenido. Cuando el valor del término medio de la expresión (1) es inferior a 0,03, la dureza después del revenido es menor que el límite inferior (32 HRC) de un intervalo adecuado predeterminado. Por otra parte, cuando el valor del término medio es mayor a 0,10, la dureza después del revenido aumenta por encima del límite superior (38 HRC). Por tanto, el valor del término medio de la expresión (1) está limitado al intervalo de 0,03 a 0,10.

La expresión (2) define condiciones para conseguir una estabilidad excelente después del revenido. Aquí, el término "estabilidad excelente después del revenido" significa que se genera una fase austenítica durante el calentamiento para el revenido de manera que sea el 80 % en volumen o superior y la fase se transforma en una fase martensítica durante el enfriamiento por revenido mediante refrigeración con aire o refrigeración a una velocidad superior a la refrigeración por aire y así se puede conseguir de forma estable una dureza predeterminada después del revenido. Cuando el valor de la parte izquierda de la expresión (2) es superior a 45, el intervalo de temperaturas de calentamiento para el revenido con el fin de generar un 80 % en volumen o superior de una fase austenítica se vuelve estrecho, y así no es posible conseguir una dureza estable después del revenido. En consecuencia, el valor de la parte izquierda de la expresión (2) está limitado a 45 o inferior.

La expresión (3) define condiciones para conseguir de forma estable N en solución sólida que mejora la dureza y la resistencia a la corrosión y para mejorar la resistencia térmica mediante un nitruro. Cuando el contenido de N no satisface la expresión (3), el contenido de N es insuficiente para generar un nitruro de Nb o V durante el templado. Por tanto, el nitruro de Nb, nitruro de V, y nitruro de Cr no se depositan en una cantidad suficiente y, así, se reduce la resistencia térmica. Además, puesto que se reduce la cantidad del N en solución sólida residual, no formado en un depósito, también se reduce la resistencia a la corrosión.

Adicionalmente, en la presente invención, junto con los componentes básicos anteriormente mencionados en los intervalos descritos anteriormente, la lámina de acero además puede contener al menos uno de Cu: del 0,05 % al 0,5 %, Mo: del 0,01 % al 2,0 %, y Co: del 0,01 % al 2,0 % como componentes opcionales dependiendo de los requerimientos de forma que se satisfagan las expresiones (1) a (3) anteriormente mencionadas. El Cu, Mo y Co son todos elementos que mejoran la resistencia a la corrosión, y la lámina de acero puede contener selectivamente uno

o más de Cu, Mo, y Co dependiendo de los requerimientos.

El Cu es un elemento que mejora la resistencia a la corrosión. Cuando el Cu está contenido, el contenido de Cu es preferentemente del 0,05 % o superior. Cuando el contenido de Cu supera al 0,5 %, el efecto se satura y de esta forma no se puede esperar un efecto que se corresponda con el contenido. Esto supone una desventaja económica. Por tanto, el contenido de Cu preferentemente está limitado al intervalo del 0,05 al 0,5 %.

El Mo y Co también son elementos que mejoran la resistencia a la corrosión. Cuando el Mo y Co están contenidos, el contenido de cada uno de Mo y Co es preferentemente del 0,01 % o superior. Por otra parte, cuando el contenido de Mo supera el 2,0 % o el contenido de Co supera el 2,0 %, el efecto de mejora de la resistencia a la corrosión se satura y de esta forma no se puede esperar un efecto que se corresponda con el contenido. Esto supone una desventaja económica. Por tanto, el contenido de Mo preferentemente está limitado al intervalo del 0,01 al 2,0 %. Además, desde el punto de vista de la resistencia a la corrosión, el contenido de cada uno de Mo y Co es preferentemente del 0,5 % o superior e inferior al 1,0 %.

El resto, aparte de los componentes anteriores, corresponde al Fe e impurezas inevitables. Como impurezas inevitables, los metales alcalinos tales como Na, los metales alcalinotérreos tales como Mg y Ba, los elementos de las tierras raras tales como Y y La, y los elementos de transición tales como Hf, a un contenido del 0,05 % aproximadamente o inferior, no inhiben el efecto de la presente invención. La lámina de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención puede ser una lámina de acero inoxidable laminada en caliente o una lámina de acero inoxidable laminada en frío.

El método para la fabricación de la lámina de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención no está limitado específicamente. Se puede aplicar cualquiera de los métodos empleados en general para la fabricación de láminas de acero inoxidable. Por ejemplo, es preferible un método descrito a continuación.

Un acero fundido que tiene la composición mencionada anteriormente se funde en un conversor o en un horno eléctrico y a continuación se somete adicionalmente a un proceso secundario de refinación tal como descarburación con oxígeno al vacío (VOD) o descarburación con oxígeno en argón (AOD). A continuación, se produce un material de acero en bruto mediante un método de fundición conocido. Como método de fundición, desde el punto de vista de la productividad y la calidad, es preferible un método de fundición en continuo.

A continuación, el material de acero en bruto se calienta preferentemente de 1100 a 1250 °C y se lamina en caliente en una lámina de acero laminada en caliente que tiene un espesor predeterminado. La lámina de acero para un freno de disco preferentemente tiene un espesor de 3 a 8 mm aproximadamente. Preferentemente, la lámina de acero laminada en caliente se somete adicionalmente a recocido y posteriormente se desescama por granallado y limpieza en ácido, si fuera necesario, para obtener una materia prima para un disco de freno. Mediante este recocido de la lámina de acero laminada en caliente, se puede conseguir una dureza de 75 a 88 HRB (en la escala B de la dureza de Rockwell) determinada de acuerdo con las especificaciones de JISZ2245. La dureza es adecuada para una materia prima para un disco de freno, y el acero inoxidable con esta dureza se puede utilizar directamente como materia prima para un disco de freno. Además, la lámina de acero laminada en caliente después del recocido se puede someter a una corrección de la forma mediante el uso de un nivelador o rodillo. Además, la temperatura de recocido de la lámina de acero laminada en caliente preferentemente puede ser superior a 700 °C pero no superior a 900 °C.

Puesto que el recocido de una lámina de acero laminada en caliente requiere el mantenimiento de la temperatura de recocido durante varias horas, preferentemente se utiliza un horno de mufla de tipo discontinuo. Después de completar la etapa de mantenimiento de la lámina de acero laminada en caliente a la temperatura de recocido, la lámina de acero se enfría lentamente en el horno de mufla. Desde el punto de vista de la productividad, la velocidad de enfriamiento desde la temperatura de recocido hasta 500 °C preferentemente es superior a 20 °C/h.

Cuando el espesor de un disco de freno es pequeño (inferior a 3 mm aproximadamente), la lámina de acero laminada en caliente anteriormente mencionada se lamina adicionalmente en frío. Dependiendo de los requerimientos, la lámina de acero se somete a recocido. A continuación, la lámina de acero se desescama adicionalmente mediante limpieza con ácido, si es necesario, para obtener una materia prima para un disco de freno.

El disco de freno en general se fábrica de la forma siguiente: la lámina de acero inoxidable anteriormente mencionada se utiliza como materia prima y se perfora en espacios circulares que tienen un tamaño predeterminado para un material del disco de freno. A continuación, este material del disco de freno se procesa, por ejemplo, dotándolo de orificios para permitir la evacuación del calor de fricción debido al frenado, y se somete a revenido. El revenido se realiza calentando el material del disco de freno de forma que un área predeterminada, en concreto, una zona de fricción en la que entra en contacto con una pastilla de freno, se calienta hasta una temperatura de revenido predeterminada mediante calentamiento por inducción a alta frecuencia, y a continuación el material del disco de freno se enfría. Así, el área predeterminada (zona de fricción) se ajusta para que tenga una dureza predeterminada. Además, en el material del disco de freno de acuerdo con la presente invención, incluso si la temperatura de revenido es una temperatura de revenido habitual en el intervalo de 900 a 1000 °C, se puede conseguir una dureza suficientemente adecuada después del revenido y al material del freno de disco se le puede dotar tanto de una excelente resistencia térmica como de una excelente resistencia a la corrosión.

A continuación, si es necesario, las escamas de óxido generadas mediante el revenido se pueden retirar mediante lijado. Además, dependiendo de los requerimientos, al material del disco de frenos se le puede dotar de un revestimiento en áreas distintas a la zona de fricción y a continuación la superficie de la zona de fricción se puede pulir para formar un producto (disco de freno). Ahora, la presente invención se describirá con mayor detalle con referencia al ejemplo.

Ejemplo

Aceros fundidos que tienen las composiciones mostradas en las Tablas 1-1 y 1-2 se fundieron en un horno de alta frecuencia para obtener 100 kgf de un lingote de acero inoxidable (material de acero en bruto). Estos materiales de acero en bruto se procesaron en láminas de acero laminadas en caliente (espesor de la lámina: 5 mm) mediante un proceso de laminado en caliente habitual. Además, estas láminas de acero laminadas en caliente se sometieron a recocido a 800 °C durante 8 horas (en una atmósfera gaseosa reductora, enfriando lentamente después del calentamiento). A continuación, estas láminas de acero laminadas en caliente se sometieron a limpieza con ácido para retirar las escamas de las superficies. Así, se produjeron los materiales en bruto para un disco de freno.

Se prepararon piezas del material de ensayo (tamaño: 5 × 30 × 30 mm) a partir de cada materia prima, y se templaron calentando las piezas del material de ensayo hasta las temperaturas de revenido (y se mantuvieron durante 10 minutos a esas temperaturas) mostradas en las Tablas 2-1 y 2-2 y a continuación las piezas del material de ensayo se enfriaron por aire. Después del revenido, las piezas del material de ensayo se sometieron a un ensayo de estabilidad del revenido y un ensayo de resistencia térmica. Los ensayos se realizaron de la forma siguiente:

(1): Ensayo de estabilidad del revenido

Las piezas de ensayo (tamaño: 5 × 30 × 30 mm) después del revenido se lijaron para retirar las escamas de la superficie. A continuación, se midió la dureza HRC de la superficie de cada una de las piezas de ensayo utilizando un medidor de la dureza de Rockwell de acuerdo con las especificaciones de JISZ2245. Para cada pieza de ensayo se midió la dureza en 5 puntos y el valor medio de las mediciones se utilizó como dureza de la pieza de ensayo después del revenido. Cuando la dureza después del revenido era de 32 a 38 HRC, se determinó que la pieza de ensayo era excelente y se indicó mediante O. Cuando la dureza después del revenido se encontraba fuera del intervalo de 32 a 38 HRC, se determinó que la pieza de ensayo era pobre, que se indicó mediante X.

(2): Ensayo de resistencia térmica

Las piezas de ensayo (tamaño: 5 × 30 × 30 mm) después del revenido se templaron adicionalmente a 600 °C durante 2 horas (y a continuación se enfriaron por aire). Las piezas de ensayo después del templado se lijaron para retirar las escamas de la superficie. A continuación, se midió la dureza HRC de la superficie de cada una de las piezas de ensayo utilizando un medidor de la dureza de Rockwell de acuerdo con las especificaciones de JISZ2245. Para cada pieza de ensayo se midió la dureza en 5 puntos y el valor medio de las mediciones se utilizó para la evaluación de la resistencia térmica.

Además, se prepararon dos piezas del material de ensayo a partir de cada materia prima y se revinieron por calentamiento de las piezas del material de ensayo hasta 1000 °C (y se mantuvieron durante 10 minutos a esa temperatura) y a continuación las piezas del material de ensayo se enfriaron por aire. Posteriormente, una de las dos piezas del material de ensayo se templó a 600 °C durante 2 horas (y a continuación se enfrió por aire). Las piezas del material de ensayo, una sometida únicamente a revenido y la otra sometida a revenido y templado, se sometieron a un ensayo de resistencia a la corrosión. El ensayo se realizó de la forma siguiente:

(3) Ensayo de resistencia a la corrosión

Las piezas del material de ensayo se procesaron en piezas de ensayo (tamaño: 5 × 70 × 150 mm). Cada pieza de ensayo se pulió en mojado con papel de lija #320 y a continuación se sometió a un ensayo de corrosión cíclico combinado (CCT). Las condiciones del CCT consistían en la pulverización (a una temperatura de la cámara de 35 °C) de una solución acuosa de NaCl al 0,5 % en masa durante 2,5 horas, el secado (a una temperatura de la cámara de 60 °C) durante 1,0 hora, y la humectación (a una temperatura de la cámara de 50 °C y una humedad del 95 %)

durante 1,0 hora en este orden para completar un ciclo, y para el ensayo se repitieron cuatro ciclos. La superficie de cada pieza de ensayo después de la prueba se observó visualmente para contar el número de puntos de oxidación. Las piezas de ensayo sin puntos de oxidación se indican por O, las piezas de ensayo con 1 a 4 puntos de oxidación se indican por /, y las piezas con más de 4 puntos de oxidación se indican por X. Se determinó que las piezas de ensayo marcadas por O o / tienen una resistencia a la corrosión excelente. Los resultados se muestran en las Tablas 2-1 y 2-2.

Tabla 1-1

Nºmaterialdeensayo: Nº deacero Componente químico (% en masa) Valor deltérmino mediode laexpresión (1) Valor de laparteIzquierda de la expresión (2) Valor de laparte izquierda de la expresión (3) Satisfacelaexpresión (3)

C: Si Mn P S Al Cr Ni Nb N V Cu Mo Co

1: A 0,040 0,21 1,51 0,02 0,004 0,004 12,23 0,05 0,10 0,035 0,02 - - 0,061 40,6 0,021

2: B 0,043 0,22 1,68 0,02 0,002 0,003 12,23 0,18 0,12 0,046 0,05 - - - 0,072 37,5 0,033

3: C 0,035 0,32 1,85 0,02 0,002 0,003 13,19 0,51 0,13 0,063 0,02 0,01 - - 0,080 36,6 0,026

4: D 0,046 0,30 1,83 0,02 0,003 0,004 13,06 0,51 0,27 0,061 0,05 0,04 - - 0,069 39,0 0,056

5: E 0,044 0,23 1,82 0,02 0,003 0,003 12,52 0,20 0,12 0,052 0,08 0,53 - - 0,079 36,4 0,041

6: F 0,022 0,30 1,58 0,02 0,003 0,003 12,68 0,58 0,18 0,083 0,08 0,44 - - 0,080 36,7 0,050

7: G 0,042 0,24 1,55 0,02 0,003 0,002 12,65 0,17 0,09 0,058 0,15 0,02 - - 0,087 42,2 0,056

8: H 0,044 0,18 1,54 0,02 0,002 0,002 12,54 0,62 0,12 0,062 0,10 0,01 0,50 - 0,089 41,5 0,047

9: I 0,044 0,65 2,45 0,04 0,008 0,050 12,66 0,28 0,12 0,048 0,10 0,03 0,05 - 0,075 41,6 0,047

10: J 0,042 0,21 1,01 0,02 0,003 0,003 11,62 0,33 0,11 0,053 0,10 0,02 - - 0,080 37,2 0,045

11: K 0,040 0,45 2,15 0,04 0,007 0,055 12,55 0,05 0,12 0,055 0,10 0,40 0,23 - 0,078 43,7 0,047

12: L 0,020 0,13 1,82 0,02 0,002 0,002 12,61 0,23 0,09 0,095 0,28 0,33 - - 0,102 42,1 0,092

13: M 0,044 0,29 1,61 0,02 0,004 0,003 12,66 0,17 0,35 0,085 0,10 0,02 - - 0,080 41,1 0,082

14: N 0,043 0,08 1,75 0,02 0,002 0,001 12,55 0,95 0,12 0,050 0,10 0,02 0,85 - 0,078 44,7 0,047

15: O 0,070 0,21 1,65 0,01 0,003 0,003 13,33 0,10 0,12 0,049 0,10 0,04 - - 0,102 38,3 0,047

16: P 0,042 0,22 1,65 0,02 0,002 0,003 12,50 0,54 0,11 0,049 0,10 0,02 - 0,53 0,076 37,5 0,045

17: Q 0,042 0,28 1,05 0,01 0,003 0,003 12,77 0,75 0,15 0,060 0,12 0,03 0,12 0,15 0,081 42,0 0,057

18: R 0,043 0,66 1,64 0,02 0,002 0,002 11,62 0,35 0,12 0,049 0,10 0,02 - - 0,075 39,3 0,047

: Satisface, X: no satisface *) El término medio de expresión (1) es (C + N - (13/93)Nb). -: No añadido **) La parte izquierda de la expresión (2) es 5Cr + 10Si + 15Mo + 30Nb + 50V - 9Ni - 5Mn - 3Cu - 225N - 270C. ***) La parte izquierda de la expresión (3) es (14/50)V + (14/90)Nb.

Tabla 1-2

Nºmaterialdeensayo: Nº deacero Componente químico (% en masa) Valor deltérmino mediode laexpresión (1) Valor de la parteizquierda dela expresión (2) Valor de la parteizquierda dela expresión (3) Satisfacelaexpresión (3)

C: Si Mn P S Al Cr Ni Nb N V Cu Mo Co

19: S 0,043 0,21 1,53 0,01 0,003 0,003 12,56 0,17 0,45 0,080 0,02 0,02 - - 0,060 40,6 0,076

20: T 0,024 0,15 1,53 0,02 0,002 0,002 12,74 0,41 0,12 0,054 0,10 0,02 - - 0,061 43,8 0,047

21: U 0,044 0,17 1,98 0,02 0,002 0,003 14,23 0,65 0,12 0,050 0,10 0,03 - - 0,077 42,6 0,047

22: V 0,065 0,12 1,65 0,02 0,002 0,004 13,32 0,12 0,12 0,048 0,10 0,02 - - 0,096 38,7 0,047

23: W 0,025 0,08 1,95 0,01 0,002 0,004 12,55 0,35 0,12 0,036 0,05 0,05 0,05 0,01 0,044 42,5 0,033

24: x 0,020 0,22 1,61 0,02 0,003 0,003 12,52 0,31 0,12 0,100 0,28 0,02 - - 0,103 43,7 0,097

25: Y 0,044 0,30 1,85 0,02 0,005 0,002 14,87 0,85 0,12 0,055 0,10 0,44 - - 0,082 43,5 0,047

26: Z 0,046 0,31 1,60 0,02 0,002 0,002 12,28 0,25 0,13 0,039 0,13 - - - 0,067 43,5 0,057 x

27: AA 0,048 0,14 1,88 0,02 0,003 0,002 12,11 0,31 0,31 0,016 0,05 - - - 0,021 45,0 0,062 x

28: AB 0,066 0,31 1,48 0,02 0,002 0,002 12,22 0,11 0,08 0,015 0,11 0,25 - - 0,070 41,8 0,043 x

29: AC 0,043 0,31 1,60 0,02 0,002 0,003 11,33 0,22 0,12 0,051 0,10 0,03 - - 0,077 35,3 0,047

30: AD 0,042 0,12 1,65 0,02 0,003 0,002 12,58 0,25 0,13 0,039 0,01 - - - 0,063 37,9 0,023

31: AE 0,041 0,22 1,62 0,01 0,002 0,002 12,59 0,22 0,10 0,028 0,05 - - - 0,059 42,3 0,030 x

32: AF 0,041 0,12 1,64 0,01 0,003 0,002 12,62 0,18 0,08 0,045 0,10 - - - 0,075 40,7 0,040

33: AG 0,013 0,16 1,84 0,01 0,002 0,004 12,13 0,56 0,18 0,036 0,02 - - - 0,024 42,8 0,034

34: AH 0,044 0,23 1,58 0,02 0,002 0,003 13,45 0,18 0,13 0,085 0,10 - 0,12 - 0,111 39,7 0,048

35: Al 0,039 0,31 1,52 0,02 0,002 0,003 13,33 0,12 0,15 0,067 0,15 - - - 0,085 47,5 0,065

36: AJ 0,042 0,22 1,62 0,02 0,004 0,004 13,20 0,13 0,24 0,067 0,10 0,02 1,15 - 0,075 46,9 0,065

*) El término medio de la expresión (1) es (C + N - (13/93)Nb). -: No añadido **) La parte izquierda de la expresión (2) es 5Cr + 10Si + 15Mo + 30Nb + 50V - 9Ni - 5Mn - 3Cu - 225N - 270C. ***) La parte izquierda de la expresión (3) es (14/50)V + (14/90)Nb.

: Satisface, x: no satisface

Tabla 2-1(continuación)

Nº materialde ensayo: Nº deacero Revenido Estabilidad del revenido Resistencia térmica Resistencia a la corrosión Evaluación** Observaciones

Temperatura de revenido (°C): Dureza despuésdel revenido HRC Evaluación* Dureza después deltemplado HRC CCT después de sólo el revenido CCT después del templado Condiciones de templado a 600°C durante 2 horas

1: A 900 34 32 / / Ejemplo de la presenteinvención

2: 1000 34 32 Ejemplo de la presenteinvención

3: B 900 35 32 / / Ejemplo de la presenteinvención

4: 1000 35 32 Ejemplo de la presenteinvención

5: C 900 36 32 Ejemplo de la presenteinvención

6: 1000 36 32 Ejemplo de la presenteinvención

7: D 900 35 32 / Ejemplo de la presenteinvención

8: 1000 35 32 Ejemplo de la presenteinvención

9: E 900 35 32 Ejemplo de la presenteinvención

10: 1000 35 32 Ejemplo de la presenteinvención

11: F 900 35 32 Ejemplo de la presenteinvención

12: 1000 35 32 Ejemplo de la presenteinvención

13: G 900 36 32 Ejemplo de la presenteinvención

14: 1000 36 32 Ejemplo de la presenteinvención

15: H 900 36 33 Ejemplo de la presenteinvención

16: 1000 36 33 Ejemplo de la presenteinvención

17: I 900 35 33 Ejemplo de la presenteinvención

18: 1000 35 33 Ejemplo de la presenteinvención

19: J 900 35 33 / / Ejemplo de la presenteinvención

20: 1000 35 33 Ejemplo de la presenteinvención

21: K 900 33 32 Ejemplo de la presenteinvención

22: 1000 34 33 Ejemplo de la presenteinvención

Temperatura de revenido (°C): Dureza despuésdel revenido HRC Evaluación* Dureza después deltemplado HRC

23: L 900 37 35 Ejemplo de la presenteinvención

24: 1000 37 35 Ejemplo de la presenteinvención

25: M 900 35 34 Ejemplo de la presenteinvención

26: 1000 35 34 Ejemplo de la presenteinvención

27: N 900 33 32 Ejemplo de la presenteinvención

28: 1000 34 32 Ejemplo de la presenteinvención

29: O 900 37 34 / Ejemplo de la presenteinvención

30: 1000 37 34 Ejemplo de la presenteinvención

31: P 900 35 34 Ejemplo de la presenteinvención

32: 1000 35 34 Ejemplo de la presenteinvención

33: Q 900 35 33 Ejemplo de la presenteinvención

34: 1000 35 33 Ejemplo de la presenteinvención

35: R 900 35 33 / / Ejemplo de la presenteinvención

36: 1000 35 33 Ejemplo de la presenteinvención

*) Dureza después del revenido en el intervalo de 32 a 38 HRC: , Dureza fuera del intervalo: X**) Sin oxidación: , 1 a 4 puntos de oxidación: /, más de 4 puntos de oxidación: X

Tabla 2-2

Temperatura de revenido (°C): Dureza despuésdel revenido HRC Evaluación* Dureza después deltemplado HRC CCT después desólo el revenido CCT después del templado Condiciones de templado a 600°C durante 2 horas

37: S 900 34 32 Ejemplo de la presente invención

38: 1000 34 32

39: T 900 33 32 Ejemplo de la presente invención

40: 1000 34 32

41: U 900 33 32 Ejemplo de la presente invención

42: 1000 34 32

43: V 900 37 34 / Ejemplo de la presente invención

44: 1000 37 34

45: W 900 33 32 Ejemplo de la presente invención

46: 1000 34 32

47: X 900 35 33 Ejemplo de la presente invención

48: 1000 37 35

49: Y 900 33 32 Ejemplo de la presente invención

50: 1000 34 33

51: Z 900 33 30 / x Ejemplo comparativo

52: 1000 34 31

53: AA 900 30 x 27 / x Ejemplo comparativo

54: 1000 31 x 28

55: AB 900 35 30 / x Ejemplo comparativo

56: 1000 35 30

57: AC 900 35 32 x / Ejemplo comparativo

58: 1000 35 32

59: AD 900 34 30 / Ejemplo comparativo

Temperatura de revenido (°C): Dureza después del revenido HRC Evaluación* Dureza después del templado HRC CCT después de sólo el revenido

60: 1000 34 30

61: AE 900 34 30 / x Ejemplo comparativo

62: 1000 34 30

63: AF 900 35 30 Ejemplo comparativo

64: 1000 35 30

65: AG 900 31 x 27 / Ejemplo comparativo

66: 900 31 x 27

67: AH 1000 40 x 35 Ejemplo comparativo

68: 900 40 x 35

69: AI 1000 31 x 28 Ejemplo comparativo

70: 900 33 30

71: AJ 1000 31 x 28 Ejemplo comparativo

72: 900 33 30

Cada ejemplo de acuerdo con la presente invención tiene una dureza en el intervalo de 32 a 38 HRC después del revenido y así tiene una estabilidad de revenido excelente. Adicionalmente, cada uno de los ejemplos tiene una dureza de 32 HRC o superior después del templado a 600 °C durante 2 horas y así tiene una resistencia térmica excelente. Además, cada uno de los ejemplos tiene una resistencia a la corrosión excelente después del revenido y también después del templado. Por otra parte, los ejemplos comparativos que tienen composiciones que se encuentran fuera del intervalo definido en la presente invención muestran una dureza fuera del intervalo de 32 a 38 HRC después del revenido, una baja resistencia térmica, o una baja resistencia a la corrosión después del revenido

o templado.

15 5

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Una lámina de acero inoxidable con excelentes resistencias térmica y a la corrosión para un freno de disco, comprendiendo la lámina de acero inoxidable, en % en masa:

C: no inferior al 0,02 % pero inferior al 0,10 %, Si: del 0,05 % al 1,0 %, Mn: del 1,0 % al 2,5 %,

P: 0,04 % o inferior,

S: 0,01 % o inferior, Cr: superior al 11,5 % pero no superior al 15,0 %, Ni: del 0,1 % al 1,0 %, Al: 0,10 % o inferior, Nb: superior al 0,08 % pero no superior al 0,6 %,

V: del 0,02 % al 0,3 %, y

N: superior al 0,03 % pero no superior al 0,10 % de forma que se satisfacen las siguientes expresiones (1) a (3):

0,03 {C + N – (13/93)Nb} 0,10 (1)

(5Cr + 10Si + 15Mo + 30Nb + 50V - 9Ni - 5Mn - 3Cu - 225N - 270C) 45 (2)

{(14/50)V + (14/90)Nb} < N (3)

(en la que Cr, Si, Mo, Nb, Ni, Mn, Cu, V, N, y C representan el contenido (% en masa) de los elementos correspondientes), y el resto representa Fe e impurezas inevitables.
2.

La lámina de acero inoxidable para un freno de disco de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la lámina de acero inoxidable además contiene, en % en masa, al menos uno de Cu: del 0,05 % al 0,5 %, Mo: del 0,01 % al 2,0 %, y Co: del 0,01 % al 2,0 %.
3.

Un disco para un freno de disco, comprendiendo el disco, en % en meso:

C: no inferior al 0,02 % pero inferior al 0,10 %, Si: del 0,05 % al 1,0 %, Mn: del 1,0 % al 2,5 %,

P: 0,04 % o inferior,

S: 0,01 % o inferior, Cr: superior al 11,5 % pero no superior al 15,0 %, Ni: del 0,1 % al 1,0 %, Al: 0,10 % o inferior, Nb: superior al 0,08 % pero no superior al 0,6 %,

V: del 0,02 % al 0,3 %, y

N: superior al 0,03 % pero no superior al 0,10 %,

opcionalmente al menos uno de Cu: del 0,05 % al 0,5 %, Mo: del 0,01 % al 2,0 %, y Co: del 0,01 % al 2,0 %, de forma que se satisfacen las siguientes expresiones (1) a (3):

0,03 {C + N – (13/93)Nb} 0,10 (1)

(5Cr + 10Si + 15Mo + 30Nb + 50V - 9Ni - 5Mn - 3Cu - 225N - 270C) 45 (2)

{(14/50)V + (14/90)Nb} < N (3)

(en la que Cr, Si, Mo, Nb, Ni, Mn, Cu, V, N, y C representan los contenidos (% en masa) de los elementos correspondientes), y el resto representa Fe e impurezas inevitables;

el disco que se produce calentando la lámina de acero inoxidable para un disco de freno de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 en forma de materia prima a 1000 °C o inferior para el revenido, en el que se genera una fase austenítica durante el calentamiento para el revenido de manera que sea el 80 % en volumen o superior, y

el disco tiene una dureza de 32 a 38 HRC (en la escala C de la dureza de Rockwell), determinada de acuerdo con JISZ2245, después del revenido.