ES2803573T3

ES2803573T3 - Material para lámina de acero inoxidable laminada en frío y método para producir la misma

Info

Publication number: ES2803573T3
Application number: ES15740788T
Authority: ES
Inventors: Masataka Yoshino; Hiroki Ota; Ayako Ta; Yukihiro Matsubara; Akito Mizutani; Mitsuyuki Fujisawa
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2035-01-20
Also published as: EP3098330A4; CN106414783A; US20160369368A1; JPWO2015111403A1; JP5888476B2; KR20160113179A; US10000824B2; TWI527910B; KR101840964B1; WO2015111403A1; EP3098330A1; CN106414783B; EP3098330B1; TW201533250A

Abstract

Una lamina de acero inoxidable laminada en caliente y recocida, donde la lamina tiene una composicion quimica que comprende, en % en peso , C: 0.007% o mas y 0.035% o menos, Si: 0.25% o mas y menos de 0.40%, Mn: 0.05% o mas y 0.35% o menos, P: 0.04% o menos, S: 0.01% o menos, Cr: 15.5% o mas y 18.0% o menos, Al: 0.001% o mas y 0.10% o menos, N: 0.01% o mas y 0.06% o menos, opcionalmente uno, dos o mas seleccionados % o mas y 0.2% o menos, opcionalmente uno, dos o mas seleccionados entre V: 0.01% o mas y 0.25% o menos, Ti: 0.001% o mas y 0.10% o menos, Nb: 0.001% o mas y 0.10% o menos, Mg: 0.0002% o mas y 0.0050% o menos, B: 0.0002% o mas y 0.0050% o menos, REM: 0.01% o mas y 0.10% o menos, y Ca: 0.0002% o mas y 0.0020% o menos y el balance que es Fe e impurezas inevitables y una estructura metalografica que incluye, en terminos de relacion de area, 10% o mas y 60% o menos de una fase de martensita y el balance que es una fase de ferrita, en la que la dureza de la fase de martensita es HV500 o menos.

Description

DESCRIPCIÓN

Material para lámina de acero inoxidable laminada en frío y método para producir la misma

Campo técnico

La presente invención se relaciona con un material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío adecuado para producir una lámina de acero inoxidable laminada en frío que tiene una excelente capacidad de conformación, y con un método de producción para la misma.

Antecedentes de la técnica

El acero inoxidable ferrítico (lámina de acero), que es económico y altamente resistente a la corrosión, se usa en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen material de construcción, equipos de transporte, electrodomésticos, instrumentos de cocina, partes de automóviles, etc., y la gama de aplicaciones ha experimentado una mayor expansión en los últimos años. Para ser adecuado para estas aplicaciones, se requiere que el acero inoxidable ferrítico tenga no solo resistencia a la corrosión sino también suficiente capacidad de conformación que permita que se trabaje el acero en las formas deseadas (en otras palabras, el alargamiento debe ser grande (en lo sucesivo, tener un alargamiento suficientemente alto puede denominarse como ductilidad) y el valor promedio de Lankford (en adelante puede denominarse un "valor r promedio") debe ser excelente) y excelente resistencia a la formación de estrías. También se requiere tener excelentes propiedades de superficie si las aplicaciones requieren superficies estéticamente atractivas.

A este respecto, la Literatura de Patentes 1 divulga un acero inoxidable ferrítico que tiene una excelente capacidad de conformación y resistencia a la formación de estrías, donde el acero inoxidable ferrítico contiene, en términos de % en peso, C: 0.02% a 0.06%, Si: 1.0% o menos, Mn: 1.0% o menos, P: 0.05% o menos, S: 0.01% o menos, Al: 0.005% o menos, Ti: 0.005% o menos, Cr: 11% a 30% y Ni: 0.7% o menos y que cumple con 0.06 < (C N) < 0.12, 1 < N/C, y 1.5 x 10-3 < (V * N) < 1.5 * 10-2 (C, N y V respectivamente representan los contenidos de la elementos respectivos en términos de % en peso ). De acuerdo con la Literatura de Patentes 1, sin embargo, se debe realizar el recocido en caja (por ejemplo, realizar recocido a 860 °C durante 8 horas) después del laminado en caliente. Este proceso de recocido de caja requiere aproximadamente una semana para finalizar si también se cuentan los pasos de calentamiento y enfriamiento, y por lo tanto la productividad es baja.

La Literatura de Patentes 2 divulga un acero inoxidable ferrítico que tiene excelentes propiedades de capacidad de trabajo y superficie, obtenido por laminación en caliente de un acero que contiene, en términos de% en peso, C: 0.01% a 0.10%, Si: 0.05% a 0.50%, Mn: 0.05% a 1.00%, Ni: 0.01% a 0.50%, Cr: 10% a 20%, Mo: 0.005% a 0.50%, Cu: 0.01% a 0.50%, V: 0.001% a 0.50%, Ti: 0.001% a 0.50%, Al: 0.01% a 0.20%, Nb: 0.001% a 0.50%, N: 0.005% a 0.050%, y B: 0.00010% a 0.00500%, recociendo la lámina laminada en caliente resultante en un horno de caja o un horno continuo de una línea de recocido y decapado (línea AP) en una región de temperatura monofásica de ferrita, y realizando laminado en frío y recocido en lámina laminada en frío. Sin embargo, si se usa un horno de caja (recocido de caja), existe un problema de baja productividad como con la Literatura de Patentes 1 descrita anteriormente. Aunque la Literatura de Patentes 2 no menciona el alargamiento, el recocido de una lámina laminada en caliente en un horno de recocido continuo en una región de temperatura monofásica de ferrita da como resultado una recristalización insuficiente debido a la baja temperatura de recocido, y el alargamiento disminuye en comparación con cuando se realiza el recocido de caja en una región de temperatura monofásica de ferrita. Además, en general, cuando el acero inoxidable ferrítico como el descrito en la literatura de patentes 2 es fundido o laminado en caliente, se forman grupos de granos de cristal (colonias) que tienen orientaciones de cristal similares y surge un problema de formación de estrías después de la conformación. La Literatura de Patentes 3 divulga un acero que comprende C: 0.01 a 0.05% en peso , Si: 0.02 a 0.30% en peso , Mn: 0.40 a 1.0% en peso , P: 0.05% en peso o menos, S: 0.01% en peso o menos, Al: 0.02 % en peso de 0.01 a 0.06% en peso de N, 16.0 a 18.0% en peso de Cr, el balance que es Fe e impurezas inevitables, donde el contenido de Si es [% de Si] y el contenido de Mn es [% de Mn] de -12 ^ 7.5 * [ % de Mn] -54 * [% de Si] ^ 4 y donde una estructura tiene del 25 al 50% de una fase de martensita que tiene una dureza Vickers de 700 o menos, que es un material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío. La Literatura de Patentes 4 divulga una lámina de acero inoxidable ferrítico que contiene al menos Cr en % en peso de 10% o más y 23% o menos, que tiene una excelente ductilidad y propiedades de formación de estrías extremadamente mínimas.

Lista de citas

Literatura de patentes

PTL 1: Patente Japonesa No. 3584881 (Republicación de la Publicación internacional PCT No. WO00/60134) PTL 2: Patente Japonesa No. 3581801 (Publicación de Solicitud de Patente Japonesa no Examinada No. 2001 3134)

PTL 3: Solicitud de Patente Japonesa No. 2010001504

PTL 4: Patente Japonesa No. H1046293

Resumen de la invención

Problema técnico

Un objeto de la presente invención es abordar los problemas descritos anteriormente y proporcionar un material para el laminado en frío adecuado para una lámina de acero inoxidable ferrítico laminado en frío que tenga suficiente resistencia a la corrosión y resistencia a la formación de estrías, así como excelentes propiedades de conformación y superficie, y un método para producir el material.

Para los propósitos de la presente invención, suficiente resistencia a la corrosión indica que cuando una lámina de acero, cuyas partes de la superficie del extremo se han sellado después de que sus superficies se hayan terminado por pulimiento con papel de lija #600, se somete a 8 ciclos de una prueba de ciclo de aspersión salina (cada ciclo incluye aspersión salina (35 °C, 5% de NaCl, pulverización: 2 horas) ^ secado (60 °C, humedad relativa: 40%, 4 horas) ^ humectación (50 °C, humedad relativa > 95%, 2 horas)) prescrito en el documento JIS H 8502, la fracción de área de óxido (= área de óxido/área total de lámina de acero * 100 [%]) en la superficie de la lámina de acero es 25% o menos.

Una capacidad de conformación excelente indica que un espécimen de prueba tomado en una dirección perpendicular a la dirección de laminado muestra que un alargamiento después de la fractura es del 25% o más en una prueba de tracción realizada de acuerdo con el documento JIS Z 2241 y que el valor r promedio calculado a partir de la fórmula (1) por debajo del 15% de tensión en una prueba de tracción prescrita en el documento JIS Z 2241 es 0.70 o más:

Valor r promedio = (n_ 2 x rD re) / 4 (1)

donde n_ es el valor r observado en una prueba de tracción realizada en una dirección paralela a la dirección de laminado, rD es el valor r observado en una prueba de tracción realizada en una dirección de 45° con respecto a la dirección de laminado, y re es el valor r observado en una prueba de tracción realizada en una dirección de 90° con respecto a la dirección de laminado.

Una buena resistencia a la formación de estrías indica que cuando se prepara un espécimen de prueba puliendo un lado de un espécimen de prueba de tracción JIS No. 5, que se ha muestreado de acuerdo con el documento JIS Z 2201, con papel de lija # 600 y dando 20% de tensión previa mediante estiramiento uniaxial y se analizan las superficies de éste espécimen de acuerdo con el documento JIS B 0601-2001 para medir la ondulación en el centro de la porción calibrada de la muestra de espécimen, la ondulación máxima (altura de la formación de estrías) es 2.5 |jm o menos.

Solución al problema

Se han realizado estudios para abordar los problemas descritos anteriormente y se ha encontrado que se obtiene una lámina de acero inoxidable laminada en frío que tiene suficiente resistencia a la corrosión, capacidad de conformación y resistencia a la formación de estrías después de los pasos comunes de laminado en frío y recocido de láminas laminadas en frío mediante el uso, como material para el laminado en frío, de una lámina de acero que tiene una microestructura que contiene, en términos de fracción de área, del 10% al 60% de una fase de martensita que tiene una dureza Vickers de HV500 o menos. También se ha descubierto que esta lámina de acero inoxidable laminada en frío tiene excelentes propiedades de superficie.

La presente invención se ha basado en los hallazgos descritos anteriormente y puede resumirse como sigue:

[1] Una lámina de acero inoxidable laminada en caliente y recocida, donde la lámina tiene una composición química que comprende, en% en peso, C: 0.007% o más y 0.035% o menos, Si: 0.25% o más y menos de 0.40%, Mn: 0.05% o más y 0.35% o menos, P: 0.04% o menos, S: 0.01% o menos, Cr: 15.5% o más y 18.0% o menos, Al: 0.001% o más y 0.10% o menos, N: 0.01% o más y 0.06% o menos, opcionalmente uno, dos o más seleccionados entre Cu: 0.1% o más y 1.0% o menos, Ni: 0.1% o más y 1.0% o menos, Mo: 0.1% o más y 0.5% o menos, y Co: 0.01% o más y 0.2% o menos, opcionalmente uno, dos o más seleccionados entre V: 0.01% o más y 0.25% o menos, Ti: 0.001% o más y 0.10% o menos, Nb: 0.001% o más y 0.10% o menos, Mg: 0.0002% o más y 0.0050% o menos, B: 0.0002% o más y 0.0050% o menos, REM: 0.01% o más y 0.10% o menos, y Ca: 0.0002% o más y 0.0020% o menos y el balance que es Fe e impurezas inevitables y una estructura metalográfica que incluye, en términos de relación de área, 10% o más y 60% o menos de una fase de martensita y el balance que es una fase de ferrita, en la que la dureza de la fase de martensita es HV500 o menos; y

[2] Un método para fabricar una lámina de acero inoxidable laminada en caliente y recocido, donde el método comprende realizar un laminado en caliente sobre una placa de acero que tiene la composición química de acuerdo con la invención; posteriormente se realiza el recocido, incluyendo mantener la lámina laminada en caliente en un intervalo de temperatura de 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos o más y 15 minutos o menos y luego enfriar la lámina de acero retenida a una rata de enfriamiento de 10 ° C/seg menos en una región de temperatura de 350 °C o inferior y 150 °C o superior.

Aquí también se divulga lo siguiente:

[1] Un material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío, donde el material comprende, en términos de % en peso , C: 0.007% a 0.05%, Si: 0.02% a 0.50%, Mn: 0.05% a 1.0%, P: 0.04% o menos, S: 0.01% o menos, Cr: 15.5% a 18.0%, Al: 0.001% a 0.10%, N: 0.01% a 0.06%, y el balance que es Fe e impurezas inevitables, en el que el material tiene una microestructura que incluye 10% a 60% de una fase de martensita en términos de fracción de área, con el resto que es una fase de ferrita, y la fase de martensita tiene una dureza de HV500 o menos.

[2] Un material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío, donde el material comprende, en términos de % en peso , C: 0.01% a 0.05%, Si: 0.02% a 0.50%, Mn: 0.2% a 1.0%, P: 0.04% o menos, S: 0.01% o menos, Cr: 16.0% a 18.0%, Al: 0.001% a 0.10%, N: 0.01% a 0.06%, y el balance que es Fe e impurezas inevitables, en el que el material tiene una microestructura que incluye 10% a 60% de una fase de martensita en términos de fracción de área, con el resto que es una fase de ferrita, y la fase de martensita tiene una dureza de HV500 o menos.

[3] El material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío de acuerdo con [1] o [2] anteriormente, en el que el material comprende, en términos de % en peso, C: 0.035% o menos, Si: 0.25% o más y menos de 0.40%, y Mn: 0.35% o menos.

[4] El material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío de acuerdo con [1] o [2] anteriormente, en el que el material comprende, en términos de % en peso, Si: menos de 0.25% o Mn: más de 0.35%.

[5] El material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío de acuerdo con cualquier de [1] a [4] anteriores, donde el material comprende además, en términos de % en peso, al menos un elemento seleccionado de Cu: 0.1% a 1.0%, Ni: 0.1% a 1.0%, Mo: 0.1% a 0.5%, y Co: 0.01% a 0.2%.

[6] El material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío de acuerdo con cualquiera de [1] a [5] anteriormente, donde el material comprende además, en términos de % en peso , al menos un elemento seleccionado de V: 0.01% a 0.25%, Ti: 0.001% a 0.10%, Nb: 0.001% a 0.10%, Mg: 0.0002% a 0.0050%, B: 0.0002% a 0.0050%, REM: 0.01% a 0.10%, y Ca: 0.0002% a 0.0020%.

[7] Un método para producir un material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío, donde el método comprende laminar en caliente una placa de acero que tiene la composición de acuerdo con cualquiera de [1] a [6] anteriores; y se recuece la lámina laminada en caliente resultante manteniendo la lámina laminada en caliente resultante a una temperatura en el intervalo de 880 °C a 1050 °C durante 5 segundos a 15 minutos y enfriar la lámina resultante a una rata de enfriamiento de 10 °C/seg o menos en una región de temperatura de 350 °C a 150 °C.

En toda esta especificación, donde % indica el contenido de un componente de acero indica % en peso.

Efectos ventajosos de la invención

Cuando se usa el material laminado en caliente y recocido de acero inoxidable para el laminado en frío de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención, se puede obtener una lámina de acero inoxidable laminada en frío que tiene suficiente resistencia a la corrosión y resistencia a la formación de estrías, así como excelente capacidad de conformación y excelentes propiedades de superficie sin defectos de rebaba causados por el recocido de la lámina laminada en caliente. Esto proporciona una notable ventaja industrial.

Breve descripción de los dibujos

[Fig. 1] La Fig. 1 es un diagrama (fotografía de microscopio óptico) que muestra las características metalográficas de una fase de ferrita y una fase de martensita.

Descripción de las realizaciones

La presente invención se describirá ahora en detalle.

Una lámina de acero inoxidable laminada en caliente y recocida de acuerdo con la invención tiene una composición química que comprende, en% en peso, C: 0.007% o más y 0.035% o menos, Si: 0.25% o más y menos de 0.40%, Mn: 0.05% o más y 0.35% o menos, P: 0.04% o menos, S: 0.01% o menos, Cr: 15.5% o más y 18.0% o menos, Al: 0.001% o más y 0.10% o menos, N: 0.01% o más y 0.06% o menos, opcionalmente uno, dos o más seleccionados entre Cu: 0.1% o más y 1.0% o menos, Ni: 0.1% o más y 1.0% o menos, Mo: 0.1% o más y 0.5% o menos, y Co: 0.01% o más y 0.2% o menos, opcionalmente uno, dos o más seleccionados entre V: 0.01% o más y 0.25% o menos, Ti: 0.001% o más y 0.10% o menos, Nb: 0.001% o más y 0.10% o menos, Mg: 0.0002% o más y 0.0050% o menos, B: 0.0002% o más y 0.0050% o menos, REM: 0.01% o más y 0.10% o menos, y Ca: 0.0002% o más y 0.0020% o menos y el balance que es Fe e impurezas inevitables y una estructura metalográfica que incluye, en términos de relación de área, 10% o más y 60% o menos de una fase de martensita y el balance que es una fase de ferrita, en el que la dureza de la fase de martensita es HV500 o menos.

El material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío como también se divulga aquí contiene, en términos de % en peso , C: 0.007% a 0.05%, Si: 0.02% a 0.50%, Mn: 0.05% a 1.0%, P: 0.04% o menos, S: 0.01% o menos, Cr: 15.5% a 18.0%, Al: 0.001% a 0.10%, N: 0.01% a 0.06%, y el balance que es Fe e impurezas inevitables, y tiene una microestructura que incluye, en términos de fracción de área, del 10% al 60% de una fase de martensita, con el resto que es una fase de ferrita. Además, la fase de martensita tiene una dureza de HV500 o menos.

Se puede producir el material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío también divulgado aquí laminando en caliente un acero para preparar una lámina laminada en caliente, recociendo la lámina laminada en caliente (recocido de lámina laminada en caliente) manteniendo la lámina laminada en caliente a una temperatura de 900 °C a 1050 °C, que es una región de temperatura de fase dual de ferrita-austenita, durante 5 segundos hasta 15 minutos, y luego enfriando la lámina resultante a una rata de enfriamiento de 10 °C/seg o menos en una región de temperatura de 350 °C a 150 °C.

Cuando se lamina en frío el material de acero inoxidable laminado en caliente y recocido para laminado en frío de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención y luego se recuece mediante procesos comunes, se puede obtener una lámina de acero inoxidable laminada en frío que tiene suficiente resistencia a la corrosión y capacidad de conformación, y excelentes propiedades de resistencia a la rotura y de superficie.

En primer lugar, se describen en detalle las características técnicas de la presente invención.

Los inventores se han centrado en una técnica para lograr la capacidad de trabajo deseada recociendo una lámina laminada en caliente durante un corto período de tiempo utilizando un horno de recocido continuo, que es un horno con alta productividad, en lugar de ser recocida una lámina laminada en caliente durante un largo período de tiempo como el recocido de caja (recocido por lotes). El problema de la técnica relacionada que utiliza hornos de recocido continuo es que, dado que se realiza el recocido en una región de temperatura monofásica de ferrita, no se produce una recristalización suficiente, no se logra un alargamiento suficiente y la resistencia a la formación de estrías es pobre debido a las colonias que quedan después del recocido de láminas laminadas en frío. Luego, los inventores han tenido la idea de recocer una lámina laminada en caliente en una región de fase dual de ferrita-austenita, luego enfriar la lámina resultante a una rata de enfriamiento particular para inducir que la martensita tenga una fracción de área particular y una dureza particular para formar, y luego realizar el laminado en frío y el recocido de láminas laminadas en frío mediante procedimientos comunes para que se obtenga nuevamente una microestructura de fase de ferrita al final.

Es decir, cuando se recuece una lámina laminada en caliente en una región de temperatura de fase dual de ferritaaustenita más alta que la región de temperatura de fase única de ferrita, se promueve la recristalización de una fase de ferrita. Como resultado, los granos de cristal de ferrita a los que se ha introducido la tensión de trabajo mediante laminado en caliente no permanecen después del recocido de láminas laminadas en frío, y se mejora el alargamiento después del recocido de láminas laminadas en frío. Cuando se forma una fase de austenita a partir de una fase de ferrita mediante recocido de lámina laminada en caliente, se forma la fase de austenita al tener orientaciones cristalinas diferentes de las de la fase de ferrita antes del recocido. Así, se destruyen efectivamente las colonias de la fase de ferrita y se mejora el valor r promedio y la resistencia a la formación de estrías.

Sin embargo, otros estudios han revelado que cuando se recuece una lámina laminada en caliente hecha de un acero que tiene una composición convencional en la región de fase dual de ferrita-austenita, se producen defectos en forma de línea (en adelante denominados defectos de rebaba) en la dirección de laminado después del recocido de lámina laminada en frío y se deterioran significativamente las propiedades de la superficie, lo que plantea un nuevo problema.

Con el fin de lograr propiedades de capacidad de conformación y de superficie, los inventores han investigado la causa de la aparición de defectos de rebaba como resultado del recocido de lámina laminada en caliente en la región de fase dual de ferrita-austenita.

Se ha encontrado que los defectos de la rebaba son causados por una fase de martensita significativamente dura que existe en una porción de la capa superficial de una lámina de acero después del recocido de la lámina laminada en caliente. En otras palabras, cuando una fase de martensita significativamente dura está presente en una porción de la capa superficial de una lámina de acero después del recocido de lámina laminada en caliente, las tensiones se concentran en las interfaces entre la fase de martensita significativamente dura y la fase de ferrita durante el posterior proceso de laminado en frío y causan microgrietas que formarán defectos de rebaba después del recocido de la lámina laminada en frío. La fase de martensita se forma como resultado de la transformación de una fase de austenita, que se ha formado en el recocido de lámina laminada en caliente en la región de fase dual de ferritaaustenita, a medida que avanza el enfriamiento. Se ha estudiado la dureza de los granos de martensita en la microestructura. Se ha encontrado que si bien la mayor parte de la fase de martensita tiene una dureza Vickers de aproximadamente HV300 a HV400, alguna parte de la fase de martensita ha mostrado una dureza significativamente alta con HV superior a 500, y que las microgrietas que ocurren en el laminado en frío ocurren en la interfaces entre la fase de ferrita y la fase de martensita significativamente dura con HV superior a 500.

A los inventores se les ocurrió la idea de controlar el proceso de enfriamiento después de realizar el recocido en una región de fase dual de ferrita-austenita durante un corto tiempo, de modo que la rata de enfriamiento dentro de la región de temperatura de 350 °C a 150 °C sea 10 °C/seg o menos. Es decir, en el acero de acuerdo con la presente invención, se genera la fase de martensita mediante la transformación de la fase de austenita durante el enfriamiento desde la temperatura de recocido hasta la temperatura ambiente. La disminución de la rata de enfriamiento prolonga el tiempo que tarda la temperatura de la lámina de acero en alcanzar una región de temperatura que se extiende desde la temperatura de inicio de la transformación de martensita (en adelante, denominada temperatura Ms) hasta temperatura ambiente. Como resultado, la fase de martensita generada a medida que la temperatura pasa a través de la temperatura de Ms es autotemplada y la dureza de la fase de martensita se puede disminuir a HV500 o menos. Esto hace posible evitar la aparición de defectos de rebaba causados por una fase de martensita significativamente dura mientras que las propiedades del material (valor r y resistencia a la formación de estrías) después del recocido de la lámina laminada en frío mejoran debido a la presencia de la fase de martensita.

Los resultados descritos anteriormente de las investigaciones muestran que la presencia de una cantidad particular de una fase de martensita en la microestructura y la disminución de la dureza de la fase de martensita son importantes. En la presente invención, con base en los hallazgos descritos anteriormente, la fracción de área de la fase de martensita debe ser del 10% al 60%. En la presente invención, la fase de austenita se forma mediante recocido de lámina laminada en caliente, de modo que desaparecen las colonias de la fase de ferrita en la lámina laminada en caliente. Debido a la presencia de la fase de martensita después del recocido de la lámina laminada en caliente, se mejora la resistencia a la formación de estrías y se desarrolla suficientemente una textura de fibra ^yque aumenta el valor r. Estos efectos provocados por la fase de martensita también se mejoran cuando los límites primarios de grano de austenita y los límites de bloque o listón de la fase de martensita funcionan como sitios de recristalización para la fase de ferrita durante el recocido de acabado, de modo que se promueve la recristalización durante el recocido de lámina laminada en frío, como se describe anteriormente. Estos efectos se obtienen cuando la fracción de área de la fase de martensita después del recocido de la lámina laminada en caliente es del 10% o más. Sin embargo, cuando la fracción de área de la fase de martensita excede el 60%, la lámina laminada en caliente y recocida se endurece y se producen grietas en los bordes y defectos en la forma de la lámina en el paso de laminado en frío, lo que no es preferible desde el punto de vista de la producción. Por lo tanto, se establece la fracción de área de la fase de martensita en 10% a 60%. La fracción de área está preferiblemente en el intervalo de 10% a 50% y más preferiblemente en el intervalo de 10% a 40%.

De acuerdo con el intervalo de composición de acero del acero de la presente invención, se transforma la mayor parte de la fase de austenita generada a una temperatura de recocido de lámina laminada en caliente en una fase de martensita; así, la fracción de área de la fase de austenita generada a la temperatura de recocido de la lámina laminada en caliente es sustancialmente igual a la fracción de área de la fase de martensita después del recocido de la lámina laminada en caliente. La fracción de área de la fase de austenita depende de la composición (en particular, C, N, Si, Mn, Cr, Ni y Cu) y la temperatura de recocido de la lámina laminada en caliente. Por lo tanto, se puede obtener la fracción de área de fase de martensita deseada controlando la composición y la temperatura de recocido de la lámina laminada en caliente.

Se puede medir la fracción de área de la fase de martensita mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

En la presente invención, la dureza de la fase de martensita debe ser HV500 o menos. Con el fin de obtener una buena resistencia a la formación de estrías y un alto valor de r promedio, una cantidad particular de la fase de martensita debe estar presente en la lámina laminada en caliente y recocida, como se discutió anteriormente. Sin embargo, cuando está presente una fase de martensita significativamente dura que excede HV500, se generan microgrietas a partir de las interfaces entre la fase de martensita dura y la fase de ferrita durante el laminado en frío debido a la diferencia de dureza. Las microgrietas aparecen como defectos de rebaba a lo largo de la dirección de laminación después del recocido de la lámina laminada en frío y deterioran el atractivo estético de la superficie de la lámina de acero. Por lo tanto, la dureza de la fase de martensita de la lámina laminada en caliente y recocida debe ser HV500 o menos, es preferiblemente HV475 o menos, y es más preferiblemente HV450 o menos. Se puede controlar la dureza de la fase de martensita ajustando la rata de enfriamiento después del recocido de la lámina laminada en caliente.

A continuación, se describe la composición del acero inoxidable ferrítico. En la descripción a continuación, % indica % en peso a menos que se indique lo contrario.

C: 0.007% a 0.05%

El carbono (C) tiene el efecto de expandir la región de temperatura de fase dual, que es una región en la que se forman la fase de ferrita y la fase de austenita, durante el recocido de lámina laminada en caliente promoviendo la generación de la fase de austenita. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de C debe ser 0.007% o más. Sin embargo, con un contenido de C superior al 0.05%, se endurece la lámina de acero y se deteriora la ductilidad. Además, se forma una fase de martensita significativamente dura después del recocido de la lámina laminada en caliente, incluso en la presente invención, dando como resultado la aparición de defectos de rebaba después del recocido de la lámina laminada en frío, lo que no es preferible. Por lo tanto, el contenido de C debe estar en el intervalo de 0.007% a 0.05%. El límite inferior es preferiblemente del 0.01% y más preferiblemente del 0.015%. El límite superior es preferiblemente del 0.03% y más preferiblemente del 0.025%.

Si: 0.02% a 0.50%

El silicio (Si) es un elemento que actúa como un desoxidante en la fusión del acero. Para obtener este efecto, el contenido de Si debe ser 0.02% o más. Sin embargo, con un contenido de Si superior al 0.50%, se endurece la lámina de acero y aumenta la carga de laminado durante el laminado en caliente. Además, se deteriora la ductilidad después del recocido de la lámina laminada en frío. Por lo tanto, el contenido de Si debe estar en el intervalo de 0.02% a 0.50%. El contenido de Si está preferiblemente en el intervalo de 0.10% a 0.35% y más preferiblemente en el intervalo de 0.25% a 0.30%.

Mn: 0.05% a 1.0%

Como con el carbono (C), el manganeso (Mn) tiene el efecto de expandir la región de temperatura de fase dual, que es una región en la que se forman la fase de ferrita y la fase de austenita, durante el recocido de lámina laminada en caliente promoviendo la formación de la fase de austenita. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de Mn debe ser 0.05% o más. Sin embargo, con un contenido de Mn superior al 1.0%, la cantidad de MnS formado aumenta y la resistencia a la corrosión se deteriora. Por lo tanto, el contenido de Mn debe estar en el intervalo de 0.05% a 1.0%. El límite inferior es preferiblemente 0.1% y más preferiblemente 0.2%. El límite superior es preferiblemente 0.8% y más preferiblemente 0.3%.

P: 0.04% o menos

El fósforo (P) es un elemento que promueve la fractura intergranular por segregación intergranular y, por lo tanto, el contenido de P es preferiblemente tan bajo como sea posible. El límite superior debe ser 0.04%. El contenido de P es preferiblemente del 0.03% o menos.

S: 0.01% o menos

El azufre (S) es un elemento que deteriora la ductilidad, la resistencia a la corrosión, etc., al formar inclusiones con base en sulfuro tales como MnS. En particular, con un contenido de S superior al 0.01%, estos efectos adversos se vuelven notables. El contenido de S es, por lo tanto, preferiblemente lo más bajo posible y el límite superior del contenido de S se establece en 0.01% en la presente invención. El contenido de S es preferiblemente 0.007% o menos y más preferiblemente 0.005% o menos.

Cr: 15.5% a 18.0%

El cromo (Cr) es un elemento que tiene el efecto de mejorar la resistencia a la corrosión al formar una película de pasivación sobre una superficie de lámina de acero. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de Cr debe ser del 15.5% o más. Sin embargo, con un contenido de Cr superior al 18.0%, la formación de la fase de austenita es insuficiente durante el recocido de la lámina laminada en caliente y no se obtienen las propiedades deseadas del material. Por lo tanto, el contenido de Cr debe estar en el intervalo de 15.5% a 18.0%. El contenido de Cr está preferiblemente en el intervalo de 16.0% a 18.0% y más preferiblemente en el intervalo de 16.0% a 17.25%.

Al: 0.001% a 0.10%

Como con el Si, el aluminio (Al) es un elemento que actúa como un desoxidante. Para obtener este efecto, el contenido de Al debe ser 0.001% o más. Sin embargo, con un contenido de Al superior al 0.10%, aumenta la cantidad de inclusiones con base en Al, tal como AhO3, y las propiedades de la superficie tienden a deteriorarse. Por lo tanto, el contenido de Al debe estar en el intervalo de 0.001% a 0.10%, preferiblemente en el intervalo de 0.001% a 0.07%, más preferiblemente en el intervalo de 0.001% a 0.05%, y aún más preferiblemente en el intervalo de 0.001 % a 0.03%.

N: 0.01% a 0.06%

Como con C y Mn, el nitrógeno (N) tiene el efecto de expandir la región de temperatura de fase dual, que es una región en la que se forman la fase de ferrita y la fase de austenita, durante el recocido de lámina laminada en caliente promoviendo la formación de la fase de austenita. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de N debe ser 0.01% o más. Sin embargo, con un contenido de N superior al 0.06%, la ductilidad se deteriora significativamente y la resistencia a la corrosión se deteriora debido a la precipitación acelerada de nitruros de Cr. Por lo tanto, el contenido de N debe estar en el intervalo de 0.01% a 0.06%, preferiblemente en el intervalo de 0.01% a 0.05%, y más preferiblemente en el intervalo de 0.02% a 0.04%.

Se ha encontrado también que el alargamiento después de la fractura se puede ajustar al 27% o más cuando el contenido de C es 0.035% o menos, el contenido de Si es 0.25% o más y menos de 0.40%, y el contenido de Mn es 0.35% o menos. Cuando se ajustan la cantidad de Si, que es un elemento estabilizador de ferrita, y las cantidades de C y Mn, que son elementos estabilizadores de austenita, dentro de estos intervalos preferibles, se puede cambiar la temperatura límite inferior a la que se forma la fase de austenita hacia el lado de alta temperatura. Con este método, se puede obtener una microestructura monofásica de ferrita con granos suficientemente crecidos incluso mediante recocido de lámina laminada en frío realizada en una región de temperatura monofásica de ferrita. Como resultado, el alargamiento después de la fractura se puede ajustar al 27% o más.

C: 0.035% o menos, Si: 0.25% o más y menos de 0.40%, Mn: 0.35% o menos

Como se describió anteriormente, el carbono (C) expande la región de temperatura de fase dual, que es una región en la que se forman la fase de ferrita y la fase de austenita, durante el recocido de lámina laminada en caliente promoviendo la formación de la fase de austenita. Con el fin de cambiar la temperatura límite inferior a la que se forma la fase de austenita, hacia el lado de alta temperatura para que el alargamiento después de la fractura sea del 27% o más, el contenido de C debe ser 0.035% o menos. El contenido de C es preferiblemente 0.030% o menos y más preferiblemente 0.025% o menos. El silicio (Si) es un elemento que aumenta la temperatura límite inferior a la que se forma la fase de austenita durante el recocido de lámina laminada en caliente al promover la formación de la fase de ferrita. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de Si debe ser 0.25% o más. Sin embargo, con un contenido de Si del 0.40% o más, se endurece la lámina de acero, se deteriora la ductilidad después del recocido de la lámina laminada en frío y ya no se obtiene un alargamiento después de la fractura del 27% o más. Por lo tanto, si el alargamiento después de la fractura va a ser del 27% o más, se ajusta el contenido de Si al 0.25% o más y menos de 0.40% además de ajustar el contenido de C al 0.035% o menos. Preferiblemente, el contenido de Si está en el intervalo de 0.25% a 0.35% y más preferiblemente en el intervalo de 0.25% a 0.30%.

Como con C, Mn promueve la formación de la fase de austenita. Con un contenido de Mn superior a 0.35%, la temperatura límite inferior para generar la fase de austenita no aumenta y ya no se obtiene un alargamiento después de una fractura del 27% o más. Por lo tanto, si el alargamiento después de la fractura va a ser del 27% o más, se ajusta el contenido de Mn al 0.35% o menos además de ajustar el contenido de C al 0.035% o menos y el contenido de Si al 0.25% o más y menos de 0.40 %. El contenido de Mn está preferiblemente en el intervalo de 0.10% a 0.30% y más preferiblemente en el intervalo de 0.15% a 0.25%.

También se ha encontrado que cuando el contenido de Si es menor de 0.25% o el contenido de Mn es mayor de 0.35%, |Ar| disminuye, como se describe a continuación. Al ajustar la cantidad de Si, que es un elemento estabilizador de ferrita, y la cantidad de Mn, que es un elemento estabilizador de austenita, para estar en estos intervalos preferibles, la microestructura durante el recocido de lámina laminada en frío llega a tener una fase dual de austenita-ferrita en la que se dispersa una pequeña cantidad, es decir, un pequeño porcentaje, de la fase de austenita. Cuando se lleva a cabo el recocido en tales condiciones, la fase de austenita dispersa sirve como obstrucción, los granos de ferrita experimentan un crecimiento de grano similar en todas las direcciones y, por lo tanto, la anisotropía de la microestructura se relaja, lo que resulta en una disminución de |Ar|.

Si: menos de 0.25% o Mn: más de 0.35%

Cuando el contenido de Si se ajusta a menos de 0.25% o el contenido de Mn se ajusta a más de 0.35% y cuando se realiza el recocido de lámina laminada en frío en una región de temperatura de fase dual de austenita-ferrita mientras una cantidad apropiada de la fase de austenita está presente, se puede ajustar |Ar| de la lámina resultante recocida en frío y recocida a 0.2 o menos. También se ha descubierto que, en tales condiciones, el valor r promedio y Ar se ven poco afectados por la reducción del laminado en frío. De acuerdo con una composición convencional y un método de producción convencional, dado que el valor r promedio y Ar después del recocido de la lámina laminada en frío dependen de la reducción del laminado en frío, se ha necesitado un nivel particular de reducción del laminado en frío con el fin de obtener las propiedades deseadas del material. Por lo tanto, ha sido necesario preparar láminas de acero laminadas en caliente que tengan diversos espesores de lámina en acabado con el fin de producir láminas de acero laminadas en frío de espesores particulares. En contraste, para el material laminado en caliente y recocido de acero inoxidable para el laminado en frío de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención que contiene Si: menos de 0.25% o Mn: más de 0.35%, la reducción del laminado en frío tiene poco efecto sobre las propiedades del material después de recocido de lámina laminada en frío. Por lo tanto, no hay necesidad de preparar una variedad de láminas laminadas en caliente con diferentes espesores y se puede mejorar notablemente la productividad del paso de laminado en caliente.

El balance es Fe e impurezas inevitables.

Aunque se obtienen los efectos de la presente invención mediante la composición descrita anteriormente, los siguientes elementos pueden estar contenidos para mejorar la capacidad de fabricación o las propiedades del material.

Al menos un elemento seleccionado de Cu: 0.1% a 1.0%, Ni: 0.1% a 1.0%, Mo: 0.1% a 0.5% y Co: 0.01% a 0.2%

El cobre (Cu) y el níquel (Ni) son un elemento que mejora la resistencia a la corrosión y están contenidos preferiblemente si se requiere una resistencia a la corrosión particularmente alta. Además, el Cu y el Ni tienen el efecto de expandir la región de temperatura de fase dual, que es una región en la que se forman la fase de ferrita y la fase de austenita, durante el recocido de la lámina laminada en caliente promoviendo la formación de la fase de austenita. Estos efectos son notables cuando cada elemento está contenido en una cantidad de 0.1% o más. Sin embargo, con un contenido de Cu superior al 1.0%, se puede deteriorar la capacidad de trabajo en caliente, lo que no es preferible. Si se va a contener Cu, el contenido de Cu debe ser de 0.1% a 1.0%, preferiblemente está en el intervalo de 0.2% a 0.8%, y está más preferiblemente en el intervalo de 0.3% a 0.5%. Un contenido de Ni superior al 1.0% no es preferible ya que se ha deteriorado la capacidad de trabajo. Por lo tanto, cuando se va a contener Ni, el contenido de Ni debe ser de 0.1% a 1.0%, preferiblemente en el intervalo de 0.1% a 0.6%, y más preferiblemente en el intervalo de 0.1% a 0.3%.

El molibdeno (Mo) es un elemento que mejora la resistencia a la corrosión y es efectivo para usar Mo cuando se requiere una resistencia a la corrosión particularmente alta. Este efecto se vuelve notable con un contenido de Mo de 0.1% o más. Sin embargo, un contenido de Mo superior al 0.5% no es preferible ya que la formación de la fase de austenita durante el recocido de lámina laminada en caliente es insuficiente y no se obtienen las propiedades deseadas del material. Por lo tanto, si se va a contener Mo, el contenido de Mo debe ser de 0.1% a 0.5% y preferiblemente en el intervalo de 0.1% a 0.3%.

El cobalto (Co) es un elemento que mejora la tenacidad. Este efecto se obtiene con un contenido de Co de 0.01% o más. Con un contenido de Co superior al 0.2%, se deteriora la capacidad de fabricación. Por lo tanto, si se va a contener Co, el contenido de Co debe estar en el intervalo de 0.01% a 0.2%.

Al menos un elemento seleccionado de V: 0.01% a 0.25%, Ti: 0.001% a 0.10%, Nb: 0.001% a 0.10%, Mg: 0.0002% a 0.0050%, B: 0.0002% a 0.0050%, REM: 0.01% a 0.10%, y Ca: 0.0002% a 0.0020%

V: 0.01% a 0.25%

El vanadio (V) forma compuestos con C y N para disminuir las cantidades de C y N disueltos. Como resultado, se mejora el valor r promedio. El vanadio también mejora las propiedades de la superficie al suprimir la aparición de defectos de la rebaba atribuibles al laminado en caliente y al recocido al controlar el comportamiento de precipitación de carbonitruros en la lámina laminada en caliente. Para obtener estos efectos, el contenido de V debe ser 0.01% o más. Sin embargo, con un contenido de V superior al 0.25%, se deteriora la capacidad de trabajo y el coste de fabricación aumenta. Por lo tanto, cuando se va a contener V, el contenido de V debe estar en el intervalo de 0.01% a 0.25%. El contenido de V está preferiblemente en el intervalo de 0.03% a 0.20% y más preferiblemente en el intervalo de 0.05% a 0.15%.

Ti: 0.001% a 0.10% y Nb: 0.001% a 0.10%

Como con V, el titanio (Ti) y el niobio (Nb) son cada uno un elemento que tiene una alta afinidad por C y N y cada uno tiene un efecto de mejorar la capacidad de trabajo después del recocido final al disminuir la cantidad de C y N disuelto en el metal base a través de la precipitación como carburos o nitruros durante el laminado en caliente. Con el fin de obtener estos efectos, se debe contener 0.001% o más de Ti y/o 0.001% o más de Nb. Con un contenido de Ti superior al 0.10% o un contenido de Nb superior al 0.10%, el TiN y el NbC se precipitan en exceso y ya no se pueden obtener buenas propiedades de superficie. Por lo tanto, si se va a contener Ti, el contenido de Ti debe estar en el intervalo de 0.001% a 0.10%; si se va a contener Nb, el contenido de Nb debe estar en el intervalo de 0.001% a 0.10%. El contenido de Ti está preferiblemente en el intervalo de 0.001% a 0.015% y más preferiblemente en el intervalo de 0.003% a 0.010%. El contenido de Nb está preferiblemente en el intervalo de 0.001% a 0.030% y más preferiblemente en el intervalo de 0.005% a 0.020%.

Mg: 0.0002% a 0.0050%

El magnesio (Mg) es un elemento que tiene el efecto de mejorar la capacidad de trabajo en caliente. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de Mg debe ser 0.0002% o más. Sin embargo, con un contenido de Mg superior al 0.0050%, se deteriora la calidad de la superficie. Por lo tanto, si se va a contener Mg, el contenido de Mg debe estar en el intervalo de 0.0002% a 0.0050%. El contenido de Mg está preferiblemente en el intervalo de 0.0005% a 0.0035% y más preferiblemente en el intervalo de 0.0005% a 0.0020%.

B: 0.0002% a 0.0050%

El boro (B) es un elemento efectivo para prevenir la fragilidad de trabajo secundaria a baja temperatura. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de B debe ser 0.0002% o más. Sin embargo, con un contenido de B superior al 0.0050%, se deteriora la capacidad de trabajo en caliente. Por lo tanto, si se va a contener B, el contenido de B debe estar en el intervalo de 0.0002% a 0.0050%. El contenido de B está preferiblemente en el intervalo de 0.0005% a 0.0035% y más preferiblemente en el intervalo de 0.0005% a 0.0020%.

REM: 0.01% a 0.10%

Un metal de tierras raras (REM) es un elemento que mejora la resistencia a la oxidación y particularmente tiene un efecto de mejorar la resistencia a la corrosión de las zonas de soldadura al suprimir la formación de recubrimientos de óxido en las zonas de soldadura. Para obtener este efecto, el contenido de REM debe ser 0.01% o más. Sin embargo, con un contenido de REM superior al 0.10%, se deteriora la capacidad de fabricación, tal como una propiedad de decapado durante el proceso de recocido en frío. Además, dado que REM es un elemento costoso, la incorporación excesiva del mismo no es preferible debido a un alto coste de fabricación. Por lo tanto, si se debe contener REM, el contenido de REM debe estar en el intervalo de 0.01% a 0.10%.

Ca: 0.0002% a 0.0020%

El calcio (Ca) es un componente efectivo para prevenir la obstrucción de la boquilla causada por la cristalización de inclusiones con base en Ti que es probable que ocurra durante la colada continua. Con el fin de obtener este efecto, el contenido de Ca debe ser 0.0002% o más. Sin embargo, con un contenido de Ca superior al 0.0020%, se deteriora la resistencia a la corrosión por la formación de CaS. Por lo tanto, si se va a contener Ca, el contenido de Ca debe estar en el intervalo de 0.0002% a 0.0020%. El contenido de Ca está preferiblemente en el intervalo de 0.0005% a 0.0015% y más preferiblemente en el intervalo de 0.0005% a 0.0010%.

A continuación se describirá un método para producir un material para el laminado en frío de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención.

Un método para fabricar una lámina de acero inoxidable laminada en caliente y recocido de acuerdo con la invención comprende realizar un laminado en caliente sobre una placa de acero que tiene la composición química de acuerdo con la invención; posteriormente se realiza el recocido, que incluye mantener la lámina laminada en caliente en un intervalo de temperatura de 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos o más y 15 minutos o menos y luego enfriar la lámina de acero mantenida a una rata de enfriamiento de 10 ° C/seg o menos en una región de temperatura de 350 °C o inferior y 150 °C o superior.

Se describe también el material para el laminado en frío de acero inoxidable como obtenido mediante laminado en caliente de una placa de acero que tiene la composición descrita anteriormente y recocido de la lámina laminada en caliente resultante manteniendo la lámina a una temperatura en el intervalo de 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos a 15 minutos y enfriando la lámina resultante a una rata de enfriamiento de 10 °C/seg o menos en la región de temperatura de 350 °C a 150 °C.

Se funde el acero fundido que tiene la composición descrita anteriormente mediante un método conocido tal como usando un convertidor, un horno eléctrico o un horno de fusión al vacío, y se forma en un material de acero (placa) mediante un método de colada continua o un método de formación de lingotes. Se calienta la placa de 1100 °C a 1250 °C durante 1 a 24 horas o se lamina directamente la placa tal como se coló en caliente sin calentar para preparar una lámina laminada en caliente.

A continuación, se recuece la lámina laminada en caliente a una temperatura de fase dual de ferrita-austenita en el intervalo de 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos a 15 minutos.

Recocido de láminas laminadas en caliente de 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos a 15 minutos

El recocido de láminas laminadas en caliente es un paso crítico para obtener la microestructura de la presente invención. Cuando la temperatura de recocido de la lámina laminada en caliente es inferior a 900 °C, no se produce una recristalización suficiente y los efectos de la presente invención logrados por el recocido de fase dual ya no se obtienen ya que se realiza el recocido en la región de una fase de ferrita. En contraste, cuando la temperatura excede los 1050 °C, debido a que se promueve la disolución de carburos, se promueve aún más la concentración de C en la fase de austenita, y como resultado, se forma una fase de martensita significativamente dura después del recocido de la lámina laminada en caliente. Por lo tanto, no se obtienen las propiedades de superficie deseadas. Si el tiempo de recocido es inferior a 5 segundos, la formación de la fase de austenita y la recristalización de la fase de ferrita no son suficientes incluso cuando se realiza el recocido a una temperatura especificada, y por lo tanto no se obtiene la capacidad de formación deseada. Si el tiempo de recocido es superior a 15 minutos, se disuelven algunos de los carburos y se promueve la concentración de C en la fase de austenita. Por lo tanto, debido al mecanismo similar al descrito anteriormente, no se obtienen las propiedades de superficie deseadas. Por lo tanto, se debe realizar el recocido de lámina laminada en caliente a 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos a 15 minutos.

En particular, cuando se ajusta el alargamiento después de la fractura de la lámina laminada en frío y recocida al 27% o más ajustando el contenido de C al 0.035% o menos, el contenido de Si al 0.25% o más y menos de 0.40%, y el contenido de Mn a 0.35% o menos, se mantendrá una temperatura en el intervalo de 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos a 15 minutos. Preferiblemente, se mantiene una temperatura en el intervalo de 920 °C a 1020 °C durante 15 segundos a 5 minutos. Más preferiblemente, se mantiene una temperatura en el intervalo de 920 °C a 1000 °C durante 30 segundos a 3 minutos.

Cuando se ajusta |Ar| de la lámina laminada en frío y recocida a 0.2 o menos controlando el contenido de Si a menos de 0.25% o el contenido de Mn a más de 0.35%, se debe retener una temperatura en el intervalo de 880 °C a 1000 °C durante 15 segundos a 15 minutos. Preferiblemente, se mantiene una temperatura en el intervalo de 900 °C a 960 °C durante 15 segundos a 5 minutos.

A continuación, se realiza el enfriamiento en el intervalo de 350 °C a 150 °C a una rata de enfriamiento de 10 °C/seg o menos. Posteriormente, si es necesario, se realiza al menos uno seleccionado de un tratamiento de granallado, pulido de superficie y decapado.

Se realiza el enfriamiento en el intervalo de 350 °C a 150 °C a una rata de enfriamiento de 10 ° C/seg o menos Cuando se realiza el recocido de lámina laminada en caliente a una temperatura en la región de fase dual de ferritaaustenita, se concentra C en el acero en la fase de austenita. Por lo tanto, si se lamina en caliente el proceso de enfriamiento después del acero que tiene la composición de la presente invención, y no se controla el recocido, no se obtienen las propiedades de superficie deseadas ya que se forma una fase de martensita significativamente dura que excede HV500. Por lo tanto, en la presente invención, en el proceso de enfriamiento después del recocido de lámina laminada en caliente, se controla la rata de enfriamiento en la región de temperatura de 350 °C o inferior, que es una región en la que se genera una fase de martensita. Al controlar la rata de enfriamiento, se autotempla la fase de martensita que se ha formado antes de completar el proceso de enfriamiento para el recocido de lámina laminada en caliente y, por lo tanto, se reduce la dureza a HV500 o menos. Con el fin de obtener este efecto, la rata de enfriamiento en la región de temperatura de 350 °C a 150 °C debe ser de 10 °C/seg o menos. Si la rata de enfriamiento supera los 10 °C/seg, el autotemplado de la fase de martensita durante el enfriamiento es insuficiente, y no se obtiene un efecto de ablandamiento suficiente. Preferiblemente, la rata de enfriamiento es 7 °C/seg o menos y más preferiblemente 5 °C/seg o menos.

Ahora se describirán las condiciones preferidas para producir una lámina de acero inoxidable laminada en frío usando el material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío.

Se lamina en frío el material para una lámina de acero inoxidable laminada en frío descrito aquí en una lámina laminada en frío, y se recuece la lámina laminada en frío y, si es necesario, se decapa o se pule la superficie para obtener un producto.

Desde el punto de vista de la capacidad de conformación y la corrección de la forma, se realiza preferiblemente el laminado en frío a una reducción del 50% o más. En la presente invención, se puede realizar el laminado en frío/recocido dos o más veces, y se puede formar una lámina de acero inoxidable que tiene un espesor de 200 |jm o menos mediante laminado en frío.

Se recuece preferiblemente la lámina laminada en frío de 800 °C a 950 °C para obtener una buena capacidad de conformación. En particular, cuando el alargamiento después de la fractura de la lámina laminada en frío y recocida debe ser del 27% o más controlando el contenido de C al 0.035% o menos, el contenido de Si al 0.25% o más y menos de 0.40%, y el contenido de Mn al 0.35% o menos, se mantiene preferiblemente una temperatura de 850 °C a 900 °C durante 15 segundos a 3 minutos. Si se requiere más brillo, se puede realizar un recocido brillante (recocido BA).

Con el fin de mejorar aún más las propiedades de la superficie después del laminado en frío y después del trabajo, se puede realizar un proceso de afilado, pulido o similares.

Ejemplo 1

Se describirá ahora en detalle la presente invención a través de ejemplos.

Se fundieron los aceros inoxidables que tienen las composiciones mostradas en la Tabla 1 cada uno en un horno de fusión al vacío a pequeña escala de 50 kg. Se calentó el lingote de acero resultante a 1150 °C durante 1 hora y se laminó en caliente en una lámina laminada en caliente que tenía un espesor de 3.5 mm. A continuación, se sometió cada lámina laminada en caliente a recocido de lámina laminada en caliente bajo las condiciones descritas en la Tabla 2. Se desincrustó la superficie de la lámina recocida resultante mediante un tratamiento de granallado y decapado. El decapado implicaba sumergir la lámina en una solución de ácido sulfúrico al 20% en peso a una temperatura de 80 °C durante 120 segundos y luego sumergir la lámina en una solución mixta al 15% en peso de ácido nítrico-3% en peso de ácido fluorhídrico a una temperatura de 55 °C durante 60 segundos Como resultado, se obtuvo una lámina laminada en caliente y recocida.

Se laminó en frío la lámina laminada en caliente y recocida resultante hasta un espesor de 0.7 mm, y se recoció la lámina laminada en frío resultante bajo las condiciones establecidas en la Tabla 2. Luego, se sometió la lámina laminada en frío y recocida a un tratamiento de desincrustación que involucró el decapado electrolítico en una solución acuosa de Na2SO4 al 18% en peso que tenía una temperatura de solución de 80 °C bajo una condición de 25 C/dm2 y el decapado electrolítico en una solución acuosa de HNO3 al 10% en peso que tenía una temperatura de solución de 50 °C bajo una condición de 30 C/dm2. Como resultado, se obtuvo una lámina laminada en frío y recocida.

Se tomó un espécimen de prueba para observación microestructural de una porción central de la lámina laminada en caliente y recocida en la dirección del ancho. Una sección tomada del espécimen de ensayo en la dirección de laminación se pulió en espejo y se corroyó (grabó) con una solución de ácido clorhídrico-pícrico. Se observó la porción central en la dirección del espesor de la sección con un microscopio óptico con un aumento de 400, y se tomaron fotografías de diez áreas de visión. Para cada fotografía de microestructura, la fase de martensita y la fase de ferrita se identificaron y se separaron con base en las características metalográficas, se midió la fracción de área de la fase de martensita usando un analizador de imágenes, y se supuso que el promedio de diez áreas de visualización era la fracción de área de la fase de martensita de esa lámina laminada en caliente y recocida. La Fig. 1 es una fotografía que muestra un ejemplo de identificación. La Fig. 1 es una fotografía de microscopio óptico del No. 4 en la Tabla 2 tomada con un aumento de 400. Para los propósitos de la presente invención, se definen los granos de cristal en los que se observa una estructura interna única de la fase de martensita dentro del grano como la fase de martensita. Al medir la fracción de área, se excluyeron los precipitados (carburos y nitruros) y las inclusiones.

Se midió la dureza a partir de un espécimen de prueba para observación microestructural tomada de una porción central de la lámina laminada en caliente y recocida en la dirección del ancho. Se tomó una sección del espécimen de prueba en la dirección de laminación, se pulió en espejo y se corroyó (grabó) con una solución de ácido clorhídrico-pícrico. Luego, se identificaron la fase de martensita y la fase de ferrita con un microscopio óptico equipado en un medidor de dureza micro Vickers con base en las características metalográficas. Para la fase de martensita, se midieron un total de 100 granos de cristal para cada muestra con una carga de 1 g y durante un tiempo de carga de 5 segundos. Se muestra la dureza máxima de cada espécimen en la Tabla 2.

Se evaluó la lámina laminada en frío y recocida obtenida como sigue.

(1) Evaluación de calidad de superficie

Después del recocido en frío, se contó el número de defectos de rebaba que tienen una longitud de 5 mm o más por metro cuadrado de la lámina de acero. Se clasificaron las muestras en las que el número de defectos de rebaba sobre la superficie de la lámina laminada en frío y recocida fue de 5 o menos por metro cuadrado de la lámina de acero como aprobadas, y se clasificaron las muestras que tenían más de 5 defectos de rebaba como fallidas.

(2) Evaluación de ductilidad

Se tomaron los especímenes de prueba de tracción JIS No. 13B en la dirección de laminado y en una dirección perpendicular a la dirección de laminado desde la lámina laminada en frío, decapada y recocida. Se realizó una prueba de tracción en los especímenes de prueba de acuerdo con el documento JIS Z 2241 para medir el alargamiento después de la fractura. Se consideró que las muestras con un alargamiento después de la fractura del 27% o más tenían propiedades particularmente excelentes y se clasificaron como aprobadas (indicadas por círculos dobles), se clasificaron las muestras con un alargamiento después de la fractura de menos del 27% pero del 25% o como aprobadas (indicado por círculos), y se calificaron las muestras con un alargamiento después de la fractura de menos del 25% como fallidas (indicadas por marcas cruzadas).

(3) Evaluación del valor r promedio y |Ar|

Se tomaron los especímenes de prueba de tracción JIS No. 13B en una dirección paralela (dirección L) hasta la dirección de laminado, una dirección de 45° (dirección D) con respecto a la dirección de laminado, y una dirección de 90° (dirección C) con respeto a la dirección de laminado. Se realizó una prueba de tracción de acuerdo con el documento JIS Z 2241 hasta un 15% de tensión y se interrumpió. Se midieron los valores r de las direcciones respectivas, y se calcularon el valor r promedio (= (n_ 2rD rc)/4) y el valor absoluto (|Ar|) de la anisotropía en el plano del valor r (Ar = (rn - 2rD rc)/2). Aquí, rL, rD y rc son valores r respectivamente en la dirección L, la dirección D y la dirección C. Se clasificaron las muestras con un valor de r promedio de 0.70 o más como aprobadas (indicadas por círculos) y se calificaron las muestras con un valor de r promedio menos de 0.70 como fallidas (indicadas por marcas cruzadas). Se indican muestras con |Ar| de 0.20 o menos mediante círculos y se indican muestras con |Ar| superior a 0.20 mediante triángulos. Un |Ar| de 0.20 o menos es una propiedad particularmente excelente.

(4) Evaluación de la resistencia a la formación de estrías

Se tomó un espécimen de prueba de tracción JIS No. 5 de la lámina obtenida laminada en frío y recocida en una dirección paralela a la dirección de laminado. Se pulió un lado del espécimen de prueba con papel de lija # 600, el espécimen de prueba recibió un 20% de tensión previa por estiramiento uniaxial y se midió la ondulación máxima observada (altura de formación de estrías) en el centro de la porción calibrada del espécimen de prueba de tracción de acuerdo con el documento JIS B 0601-2001. Se clasificaron las muestras con una ondulación máxima (altura de formación de estrías) de 2.5 |jm o menos como aprobadas (indicadas por círculos) y se clasificaron las muestras con una ondulación máxima superior a 2.5 jm como fallidas (indicadas con marcas cruzadas).

(5) Evaluación de la resistencia a la corrosión.

Se tomó una muestra de prueba de 60 mm * 100 mm de la lámina laminada en frío, decapada y recocida, se terminó la superficie de la misma por pulimiento con papel de lija # 600, y se sellaron las superficies de los extremos para preparar una pieza de prueba que va a ser utilizada en una prueba de ciclo de aspersión salina prescrita en el documento JIS H 8502. Se realizó la prueba del ciclo de aspersión salina 8 ciclos, cada ciclo incluyendo aspersión salina (5% en peso de NaCl, 35 °C, aspersión: 2 horas) ^ secado (60 °C, 4 horas, humedad relativa: 40%) ^ humectación (50 °C, 2 horas, humedad relativa > 95%).

Se fotografió la superficie de la pieza de prueba después de 8 ciclos de la prueba del ciclo de aspersión salina, se midió el área de óxido de la superficie de la pieza de prueba mediante procesamiento de imagen y se calculó la fracción de área de óxido ((área de óxido en la pieza de prueba/área total de la pieza de prueba) * 100 [%]) como una relación con respecto al área total de la pieza de prueba. Se clasificaron las muestras con una fracción de área de óxido del 10% o menos como aprobadas con una resistencia a la corrosión particularmente excelente (indicada por círculos dobles), se clasificaron las muestras con una fracción de área de óxido de más del 10% pero no más del 25% como aprobadas (indicadas por círculos), y se clasificaron las muestras con una fracción de área de óxido de más del 25% como fallidas (indicadas por las marcas cruzadas).

Se muestran los resultados de la evaluación y las condiciones de recocido de la lámina laminada en caliente en la Tabla 2.

[Tabla 1]

(continuación)

En los ejemplos Nos. 1 a 16, 39 a 47 y 52 a 61, el número de defectos de rebaba observados después del recocido de la lámina laminada en frío fue de 5 o menos por metro cuadrado en todas las muestras, lo que significa que se obtuvieron excelentes propiedades de superficie. Además, se confirma que se obtuvo una excelente capacidad de conformación ya que el alargamiento después de la fractura fue de 25% o más y el valor de r promedio fue de 0.70 o más y también se confirmó que la resistencia a la formación de estrías fue buena. Además, con respecto a la resistencia a la corrosión, en todas las muestras, la fracción de área de óxido de un lado de la pieza de prueba después de 8 ciclos de la prueba del ciclo de aspersión salina fue del 25% o menos, lo que significa que se obtuvo una buena resistencia a la corrosión.

En particular, en los Ejemplos Nos. 1 a 16 y 39 a 47 en los que el contenido de Si era inferior al 0.25% o el contenido de Mn fue superior al 0.35%, |Ar| fue 0.20 o menos, lo que muestra que se mejoró aún más la capacidad de conformación.

En los Nos. 52 a 61 de acuerdo con la invención, en los cuales el contenido de C fue 0.035% o menos, el contenido de Si fue 0.25% o más y menos de 0.40%, y el contenido de Mn fue 0.35% o menos, el alargamiento después de la fractura fue del 27% o más, lo que significa que la ductilidad mejoró aún más. En acero G del No. 10 que contiene 0.4% de Cu, acero AL del No. 54 que contiene 0.3% de Cu, acero H del No. 11 que contiene 0.5% de Ni, acero AF del No. 43 que también contiene 0.5% de Ni, acero I del No. 12 que contiene 0.4% de Mo, y acero AS del No. 61 que contiene 0.3% de Mo, la fracción de área de óxido después de la prueba del ciclo de aspersión salina fue 10% o menos, lo que muestra que se mejoró aún más la resistencia a la corrosión.

Se investigó la microestructura de cada una de estas láminas laminadas en caliente. La microestructura después del recocido de lámina laminada en caliente tenía 14% a 40% de la fase de martensita en términos de fracción de área, y los resultados de la medición de la dureza confirmaron que la dureza de la fase de martensita era baja, es decir, HV424 como máximo. De este modo, se confirmó que todas las muestras satisfacían las condiciones del material para el laminado en frío de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención.

En el No. 17 en el que el contenido de Cr estaba por debajo del intervalo de la presente invención, se obtuvieron las propiedades superficiales deseadas, la ductilidad, el valor r promedio y la resistencia a la formación de estrías; sin embargo, dado que el contenido de Cr fue deficiente, no se obtuvo la resistencia a la corrosión deseada.

En el No. 18 en el que el contenido de Cr estaba por encima del intervalo de la presente invención, se obtuvo suficiente resistencia a la corrosión pero no se generó la fase de martensita debido a la incorporación de formación excesiva obstruida de Cr de la fase de austenita durante el recocido de la lámina laminada en caliente. Por lo tanto, no se pudo obtener el valor r promedio deseado y la resistencia a la formación de estrías.

En el No. 19 en el que el contenido de C estaba por encima del intervalo de la presente invención, la dureza de la fase de martensita no disminuyó suficientemente aunque se realizó el enfriamiento en la región de temperatura de 350 °C a 150 °C a una rata de enfriamiento prescrita después del recocido de la lámina laminada en caliente; como resultado, la martensita dura que excedió el HV500 permaneció después del recocido de la lámina laminada en caliente y no se obtuvieron las propiedades de superficie deseadas. Además, dado que se aumentó la cantidad de C disuelto, la resistencia de la lámina de acero aumentó significativamente y no se pudo obtener la ductilidad deseada. En el No. 20 en el que el contenido de C estaba por debajo del intervalo de la presente invención, el carbono (C) no estabilizó suficientemente la fase de austenita y, por lo tanto, no se generó una cantidad suficiente de la fase de austenita durante el recocido de la lámina laminada en caliente; por lo tanto, no se obtuvo la cantidad deseada de la fase de martensita después del recocido de la lámina laminada en caliente y no se pudo obtener el valor r promedio deseado y la resistencia a la formación de estrías.

En los Nos 63 y 66, se disolvieron los carburos durante el recocido de lámina laminada en caliente y la concentración de C aumentó excesivamente en la fase de austenita. Como resultado, al igual que con el número 19, quedaba una martensita significativamente dura que excedía el HV500 después del recocido de la lámina laminada en caliente, y no se obtuvieron las propiedades de superficie deseadas. En particular, en el número 63, se produjeron grietas en los bordes durante el laminado en frío.

En los Nos. 22 y 64, la temperatura de recocido de la lámina laminada en caliente estaba en la región de temperatura monofásica de ferrita y, debido a una recristalización insuficiente, no se obtuvo la ductilidad deseada. Además, no se generó la fase de martensita después del recocido de la lámina laminada en caliente, y no se obtuvo el valor r promedio deseado y la resistencia al reborde.

En los Nos. 62 y 65, el tiempo de recocido de la lámina laminada en caliente fue demasiado corto para una recristalización suficiente, y no se obtuvo la ductilidad deseada; además, dado que la fase de austenita no se generó durante el recocido, no se generó la fase de martensita después del recocido de lámina laminada en caliente, y no se obtuvieron el valor r deseado y la resistencia a la formación de estrías.

En los números 25 y 67, la fase de martensita generada fue insuficientemente autotemplada; Como resultado, quedó una fase de martensita dura que excedió el HV500 después del recocido en caliente. Aunque se obtuvieron la ductilidad deseada, el valor r promedio, la resistencia a la formación de estrías y la resistencia a la corrosión, no se obtuvieron las propiedades de superficie deseadas.

Los resultados descritos anteriormente confirman que, siempre que se use el material de lámina de acero inoxidable laminada en caliente y recocido para el laminado en frío de acero inoxidable de acuerdo con la presente invención, se obtiene fácilmente una lámina de acero inoxidable ferrítico laminado en frío que tiene las propiedades de superficie deseadas, capacidad de conformación y la resistencia a la formación de estrías.

Ejemplo 2

Se calentaron cada uno de los lingotes de los aceros A y C descritos en la Tabla 1 a 1150 °C durante 1 hora y se laminaron en caliente en una lámina laminada en caliente que tenía un espesor de 3.5 mm. Se sometió cada lámina laminada en caliente a recocido de lámina laminada en caliente bajo las condiciones descritas en la Tabla 3, se desincrustó la superficie a través de un tratamiento de granallado y decapado para obtener una lámina laminada en caliente y recocida. En la región de temperatura de 350 °C a 150 °C durante el proceso de enfriamiento después del recocido en caliente, la rata de enfriamiento fue de 2 a 5 °C/seg. La lámina laminada en caliente y recocida resultante se laminó en frío y se recoció bajo las condiciones descritas en la Tabla 3, y luego se desincrusto la lámina resultante por decapado para obtener una lámina laminada en frío y recocida.

Se tomó un espécimen de prueba para observación microestructural de una porción central de la lámina laminada en caliente y recocida en la dirección del ancho. Una sección tomada del espécimen de ensayo en la dirección de laminación se pulió en espejo y se corroyó (grabó) con una solución de ácido clorhídrico-pícrico. Se observó la porción central en la dirección del espesor de la sección con un microscopio óptico con un aumento de 400. Se tomaron fotografías de diez áreas de visión. Para cada fotografía de microestructura, la fase de martensita y la fase de ferrita se identificaron y se separaron con base en las características metalográficas, se midió la fracción de área de la fase de martensita usando un analizador de imágenes, y se supuso que el promedio de diez áreas de visualización era la fracción de área de la fase de martensita de esa lámina laminada en caliente y recocida. Al medir la fracción de área, se excluyeron los precipitados (carburos y nitruros) y las inclusiones.

Se midió la dureza a partir de un espécimen de prueba para observación microestructural tomada de una porción central de la lámina laminada en caliente y recocida en la dirección del ancho. Una sección del espécimen de prueba tomada en la dirección de laminación se pulió en espejo y se corroyó (grabó) con una solución de ácido clorhídricopícrico. Luego, se identificaron la fase de martensita y la fase de ferrita con un microscopio óptico equipado en un medidor de dureza micro Vickers con base en las características metalográficas. Para la fase de martensita, se midieron un total de 100 granos de cristal para cada muestra con una carga de 1 g y durante un tiempo de carga de 5 segundos. Se muestra la dureza máxima de cada espécimen en la Tabla 3. Todos los Ejemplos de la Tabla 3 son Ejemplos Comparativos.

Se evaluaron la ductilidad, el valor r promedio, |Ar|, la resistencia a la formación de estrías y la resistencia a la corrosión de las láminas laminadas en frío y recocidas obtenidas mediante los mismos procedimientos que los descritos en el Ejemplo 1.

Como se muestra en la Tabla 3, los Nos. 26 a 33 y 48 a 50, todas las láminas laminadas en caliente y recocidas contenían 19% a 37% de la fase de martensita en términos de fracción de área, y la dureza de la fase de martensita era baja, es decir, HV404 a HV425 como máximo. Se laminó en frío el material para el laminado en frío con diversas reducciones de laminado en frío y recocido de acabado. En cualquier reducción de laminado en frío, se obtuvo |Ar| de 0.10 o menos y la anisotropía en el plano fue pequeña. Además, |Ar| permaneció sustancialmente constante dentro del margen de 0.02 incluso cuando se cambió la reducción del laminado en frío de 49% a 89%. Esto muestra que | Ar | es sustancialmente independiente de la reducción de laminado en frío.

Los resultados descritos anteriormente muestran que cuando se usa un material para laminado en frío que contiene menos del 0.25% de Si o más del 0.35% de Mn en la presente invención, se obtiene una lámina de acero inoxidable ferrítico laminado en frío en el que los valores r en todas las direcciones de tracción, valor r promedio y |Ar| son sustancialmente independientes de la reducción de laminado en frío.

Capacidad de aplicación industrial

El material para láminas de acero inoxidable laminado en frío obtenido en la presente invención es adecuado como material para acero inoxidable ferrítico utilizado en productos de prensa formados principalmente por estiramiento y aplicaciones que requieren superficies muy estéticamente atractivas, por ejemplo, instrumentos de cocina y vajilla.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una lámina de acero inoxidable laminada en caliente y recocida, donde la lámina tiene una composición química que comprende, en % en peso , C: 0.007% o más y 0.035% o menos, Si: 0.25% o más y menos de 0.40%, Mn: 0.05% o más y 0.35% o menos, P: 0.04% o menos, S: 0.01% o menos, Cr: 15.5% o más y 18.0% o menos, Al: 0.001% o más y 0.10% o menos, N: 0.01% o más y 0.06% o menos, opcionalmente uno, dos o más seleccionados entre Cu: 0.1% o más y 1.0% o menos, Ni: 0.1% o más y 1.0% o menos, Mo: 0.1% o más y 0.5% o menos, and Co: 0.01% o más y 0.2% o menos, opcionalmente uno, dos o más seleccionados entre V: 0.01% o más y 0.25% o menos, Ti: 0.001% o más y 0.10% o menos, Nb: 0.001% o más y 0.10% o menos, Mg: 0.0002% o más y 0.0050% o menos, B: 0.0002% o más y 0.0050% o menos, REM: 0.01% o más y 0.10% o menos, y Ca: 0.0002% o más y 0.0020% o menos y el balance que es Fe e impurezas inevitables y una estructura metalográfica que incluye, en términos de relación de área, 10% o más y 60% o menos de una fase de martensita y el balance que es una fase de ferrita, en la que la dureza de la fase de martensita es HV500 o menos.

2. Un método para fabricar una lámina de acero inoxidable laminada en caliente y recocido, donde el método comprende realizar el laminado en caliente sobre una placa de acero que tiene la composición química de acuerdo con la reivindicación 1; posteriormente se realiza el recocido, incluyendo mantener la lámina laminada en caliente en un intervalo de temperatura de 900 °C a 1050 °C durante 5 segundos o más y 15 minutos o menos y luego enfriar la lámina de acero mantenida a una rata de enfriamiento de 10 °C/seg o menos en una región de temperatura de 350 °C o inferior y 150 °C o superior.