MX2011010580A - Hoja de acero laminado en frio con capacidad de formacion, retentividad de forma y apariencia de superficies excelentes y proceso para su produccion. - Google Patents

Abstract

Una hoja de acero laminado en frío con bajo contenido de carbono que tiene una excelente capacidad de formación, retentividad de forma y la apariencia de las superficies, la hoja de acero que combina capacidad de procesamiento con retentividad de forma, es capaz de ser procesada mediante estiramiento, doblez, o abultamiento y asegurar una forma requerida de una parte grande, y tiene un alto grado de planeidad que no se generan defectos de la apariencia. Se proporciona un proceso para producir la hoja de acero laminado en frío. La hoja de acero laminado en frío se caracteriza por tener una composición que comprende, en términos de % en masa, desde 0.030 hasta 0.060% de C, hasta el 0.05% de Si, desde 0.1 hasta 0.3% de Mn, hasta 0.05% de P, hasta 0.02% de S, desde 0.02 hasta 0.10% de Al, hasta 0.005% de N, y el resto constituido por hierro e impurezas inevitables, tiene un valor r de 0.7 a 1.4 cuando se examina en la dirección de laminación y en la dirección perpendicular a la dirección de laminación, tiene una anisotropía de valor r en el plano (?r) de -0.2 = ?r = 0.2, tiene una resistencia al alargamiento promedio y un alargamiento promedio en tres direcciones, es decir, la dirección de laminación, una dirección que forma un ángulo de 45° con la dirección de laminación, y la dirección perpendicular a la dirección de laminación, de 230 MPa o menos y el 40% o más, respectivamente, y tiene un límite elástico después de 60 minutos manteniendo a 170°C del 2% o menos en cada una de las tres direcciones.

Description

HOJA DE ACERO LAMINADO EN FRÍO CON CAPACIDAD DE FORMACIÓN, RETENTIVIDAD DE FORMA Y APARIENCIA DE SUPERFICIES EXCELENTES Y PROCESO PARA SU PRODUCCIÓN CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a una hoja de acero laminado en frió que es más adecuada para miembros de partes tubulares de gran tamaño tales como chasis de iluminación posterior para televisiones con pantalla de cristal liquido de tamaño grande y que tiene excelente capacidad de formación, de retentividad de forma, y apariencia superficial y también se refiere a un método para su fabricación.

En años recientes, el aumento del tamaño de las televisiones con pantalla delgada ha llevado al aumento del tamaño de los chasis de iluminación posterior para las televisiones con pantalla de cristal liquido. Además, existen necesidades de televisiones más ligeras y la reducción de los costos de materiales y que usen chasis de iluminación posterior más delgados. Sin embargo, los chasis de iluminación posterior necesitan tener rigidez para soportar las luces, necesitan tener buena planeidad, y necesitan ser deformados fuertemente para que las luces no golpeen las secciones del cristal liquido o se agrieten, es decir, los chasis de iluminación posterior necesitan estar libres de la denominada "torsión". Los requisitos para la rigidez y la planeidad se han vuelto más severos a causa del tamaño más grande y el adelgazamiento del chasis de iluminación posterior.

Con el fin de asegurar la rigidez, es eficaz formar una esfera en una superficie plana de un chasis de iluminación posterior mediante estiramiento. Sin embargo, el trabajo a máquina de la superficie plana provoca nuevos problemas tales como el deterioro de la planeidad y el aumento de la "torsión". En el caso de aseguramiento de la rigidez mediante doblez de una porción extrema, ocurren problemas similares. Ya que el deterioro de la planeidad es un fenómeno provocado por la deficiente retentividad de forma, cada vez se requiere más que las hojas de acero usadas como miembros tengan maleabilidad y retentividad de forma .

Un ejemplo de una hoja de acero convencional con excelente retentividad de forma es una hoja de acero en la que la textura está controlada y en la cual al menos uno del valor de Lankford en la dirección de laminado y el valor de Lankford en una dirección perpendicular a la dirección de laminado es de 0.7 o menos como se describe en la Literatura de Patente 1. Ahí se describe que el retorno elástico de esta hoja de acero es pequeño durante el doblez. La Literatura de Patente 2 describe un método para suprimir el retorno elástico o combadura durante el doblez mediante el control de la anisotropía del alargamiento local o alargamiento uniforme. Además la Literatura de Patente 3 describe un método para suprimir el retorno elástico durante el doblez mediante el ajuste de la proporción del plano {100} al plano {111} a 1.0 ó más.

Los chasis de iluminación posterior, formados mediante estiramiento, para televisiones de tamaño grande tienen el problema de la "torsión". Esto se debe a que la alimentación de una hoja de acero es dispareja durante el estiramiento y por lo tanto el espesor de una porción formada es disparejo.

Además, se provocan marcas denominadas formaciones de figuras de fluencia, que conducen al problema de la deficiente planeidad y deficiente apariencia de estos chasis de iluminación posterior. La Literatura de Patente 4 describe un método para reducir el limite elástico de hoja de acero con bajo contenido de carbono que es responsable de las formaciones de figuras de fluencia. En este método, se agrega una cantidad apropiada de B y la profundidad del valle de la linea central (Rv) y el promedio de la linea central (Ra) , que son parámetros de la aspereza superficial, se ajustan a 0.5 hasta 10 m y 0.5 µp? o más, respectivamente, durante el laminado en frío.

Lista de citas Literatura de Patente PTL 1: Patente Japonesa No. 3532138 PTL2: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Sin Examinar No. 2004-183057 PTL3: Publicación Internacional No. WO 00/06791 PTL : Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Sin Examinar No. 4-276023 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problema Técnico En el chasis de iluminación posterior para televisiones con pantalla de cristal liquido de 81.28 cm (32 pulgadas) y más grandes, para las cuales se ha expandido notoriamente el mercado en años recientes, usual ente se aumenta la altura del domo o el número de porciones acampanadas con el fin de asegurar la rigidez a pesar de la reducción del espesor; por lo tanto, se necesita mayor alargamiento para trabajar a máquina estas porciones. Sin embargo, existe el problema de que las técnicas descritas en las Literaturas de Patente 1 a 3 son incapaces de lograr la maleabilidad para asegurar la geometría de las partes y la rigidez requeridas.

Se sabe que una reducción en la resistencia al alargamiento es eficaz para suprimir el retorno elástico.

En general, los aceros con bajo contenido de carbono tienen gran resistencia al alargamiento e insuficiente alargamiento. Por lo tanto, los aceros con ultrabajo contenido de carbono se usan para porciones que son difíciles de trabajar a máquina. El suavizamiento del acero es eficaz para reducir la resistencia al alargamiento y un aumento en la temperatura de recocido y un aumento en la reducción del laminado en frío son eficaces como técnicas para esto. Sin embargo, el ablandamiento del acero desarrolla una textura orientada (111) para aumentar el valor de Lankford. Probablemente, el acero con bajo contenido de carbono se puede aplicar a partes tales como chasis de iluminación posterior para TVs de tamaño grande solamente mediante el logro tanto del ablandamiento del acero con el fin de suprimir el retorno elástico como de la reducción del valor de Lankford con el fin de suprimir la tensión provocada por el doblez. Sin embargo, en los aceros con bajo contenido de carbono, se han requerido principalmente el ablandamiento del acero y altos valores de Lankford.

Para el problema de la planeidad geométrica y deficiente apariencia, es importante que la resistencia al alargamiento de una hoja de acero sea pequeña no solamente justo después de que la hoja de acero se fabrique sino también hasta que la hoja de acero se forme, es decir, sus propiedades después del envejecimiento son importantes. Sin embargo, el método descrito en la Literatura de Patente 4 necesita cumplir todos los requisitos de la aspereza superficial de una hoja laminada en frió, el requisito de su velocidad de enfriamiento durante el recocido con recristalización y los requisitos de condiciones de sobreenvej ecimiento y por lo tanto tiene el problema de que el control de las condiciones de fabricación es complicado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la presente invención es resolver los problemas asociados con estas técnicas convencionales. Es decir, en el acero con bajo contenido de carbono, un objetivo de la presente invención es proporcionar una hoja de acero laminado en frío y un método para su fabricación. La hoja de acero laminado en frió satisface tanto la maleabilidad como la retentividad de forma; se puede someter a tracción, doblez y estiramiento; puede asegurar formas requeridas para partes de tamaño grande; tiene alta planeidad; no presenta defectos de la apariencia; y es excelente en su maleabilidad, retentividad de forma y la apariencia de las superficies.

Solución al Problema Las características de la presente invención que están ideadas para resolver estos problemas son las que se describen a continuación: (1) Una hoja de acero laminado en frió que tiene una composición de 0.030% a 0.060% de C, 0.05% o menos de Si, de 0.1% a 0.3% de Mn, 0.05% o menos de P, 0.02% o menos de S, de 0.02% a 0.10% de Al, y 0.005% o menos de N con base en la masa, el resto está constituido por hierro e impurezas inevitables, en donde su resistencia al alargamiento media (YSm) es de 230 MPa o menos según lo determinado por la siguiente ecuación (a) ; su alargamiento medio (Elm) es del 40% o más según lo determinado por la siguiente ecuación (b) ; su valor de Lankford es de 0.7 a 1.4 en una dirección de laminado y una dirección perpendicular a la dirección de laminado; la anisotropia en el plano (Ar) de su valor de Lankford satisface la desigualdad -0.2 < ¿r = 0.2 según lo determinado por la siguiente ecuación (c) ; y el limite elástico de la hoja de acero laminado en frío mantenida a 170°C durante 60 minutos es del 2% o menor en la dirección de laminado, una dirección de 45 grados a la dirección de laminado, y la dirección perpendicular a la dirección de laminado: YSm = (YSL + 2YSD + YSC) / 4 (a) Elm = (E1L + 2E1D + Elc) / 4 (b) Ar = (rL - 2rD + rc) (c) en donde YSm es la resistencia al alargamiento media, Elm es el alargamiento medio, Ar es la anisotropia en el plano del valor de Lankford, YSL es la resistencia al alargamiento en la dirección de laminado, YSD es la resistencia al alargamiento en la dirección de 45 grados a la dirección de laminado, YSC es la resistencia al alargamiento en la dirección perpendicular a la dirección de laminado, E1L es el alargamiento -en la dirección de laminado, E1D es el alargamiento en la dirección a 45 grados a la dirección de laminado, Elc es el alargamiento en la dirección perpendicular a la dirección de laminado, rL es el valor de Lankford en la dirección de laminado, rD es el valor de Lankford en la dirección a 45 grados a la dirección de laminado, y rc es el valor de Lankford en la dirección perpendicular a la dirección de laminado. (2) Un método para fabricar una hoja de acero laminado en frió incluye calentar un trozo de acero que tiene la composición especificada en el Inciso (1) a una temperatura de calentamiento de 1200°C o superior, realizar el laminado en caliente de modo que el laminado final se termine a una temperatura de (temperatura de transformación del Al - 50°C) a (temperatura de transformación del Al + 100°C), realizar enfriamiento a 550°C hasta 680°C, realizar decapado, realizar laminado en frío a una reducción de laminado del 50% al 85%, realizar calentamiento a una temperatura de recocido de 700°C o superior a una velocidad de calentamiento promedio de 1 a 30°C/s, y luego realizar enfriamiento a 600°C a una velocidad de enfriamiento promedio de 3°C/s o más.

La presente invención es el resultado de intensas investigaciones efectuadas para resolver los problemas mencionados anteriormente. En el caso de que se tome una gran placa plana rectangular de una hoja de acero y luego se procese en máquina en una parte requerida, en vista del material producido y la operación, es ventajoso que la placa se tome de ésta de modo -que los lados largos de la placa rectangular estén paralelos a la dirección de laminado de la hoja de acero o a una dirección perpendicular a la dirección de laminado de la misma. En el caso de tomar materiales de tal manera, la presente invención permite que incluso partes de tamaño grande satisfagan la maleabilidad y la calidad de las superficies. Es decir, la tracción y el estiramiento se pueden realizar aumentando el alargamiento medio, con lo que se pueden asegurar las formas requeridas para las partes. La aparición del retorno elástico se puede suprimir después de trabajar a máquina mediante la reducción de la resistencia al alargamiento, con lo que se puede asegurar la retentividad de forma. El valor de Lankford se ajusta a 0.7 hasta 1.4 en la dirección de laminado y la dirección perpendicular a la dirección de laminado y se mantiene la desigualdad -0.2 < ?G < 0.2; por lo tanto, se puede asegurar la retentividad de forma. Además, es lo más importante que el ajuste de la resistencia al alargamiento con envejecimiento al 2% o menos permita que se suprima la formación de figuras de fluencia durante el trabajo a máquina, la apariencia de las superficies se vuelve excelente, la aparición de retorno elástico se suprime después del trabajo a máquina, y se asegura la retentividad de forma.

En la presente invención, se cree que el mecanismo de un aumento en el alargamiento y una reducción en la resistencia al alargamiento son como se describen más adelante. Es decir, el laminado en caliente, la temperatura de terminado se ajusta a (temperatura de transformación del Al - 50°C) hasta (temperatura de transformación del Al + 100°C) y el laminado se termina de modo que no se forma austenita sino ferrita, por lo que el tamaño de grano de una microestructura de ferrita se engruesa. Esto permite que el tamaño de los granos se engruese después del laminado en frío o el recocido con recristalización y permite el ablandamiento.

Mientras tanto, la laminación en caliente se termina en un intervalo desde (temperatura de transformación del Al - 50°C) hasta (temperatura de transformación del Al + 100°C) , con lo que se forma la orientación (110) en una capa superficial de una hoja de acero laminado en caliente. La hoja de acero laminado en caliente se lamina en frió y luego se recoce con recristalización, por lo que el valor de Lankford se mantiene bajo a causa del desarrollo de la orientación (110). Esto permite el ablandamiento debido al engrosamiento de los granos de ferrita con el valor de Lankford mantenido bajo. Además, se elimina completamente el limite elástico y se reduce la resistencia al alargamiento con envejecimiento; por lo tanto, se puede obtener una hoja de acero en la cual se suprime la formación de figuras de fluencia después de conformarse y que tiene excelente apariencia de superficies. En la presente invención, no se aclaran los detalles de la razón para la eliminación de la resistencia al alargamiento, pero se cree que su mecanismo es como se describe más adelante. Es decir, se sabe que la orientación (110) es una orientación en la cual probablemente se acumula la tensión y el desarrollo de esta orientación en la capa superficial permite tensión debido al laminado en frió o se introduce fácilmente el laminado con templado. Esto probablemente causa la llamada dislocación; por lo tanto, se supone que es difícil la formación de figuras de fluencia.

Incluso si la hoja de acero laminado en frío de acuerdo con la presente invención se convierte en una hoja de acero laminado en frió con un espesor de 1.0 mm a 0.5 mm, esta hoja de acero no presenta formación de figuras de fluencia y tiene excelente apariencia superficial. Las hojas de acero laminados en frió contempladas por la presente invención incluyen hojas de acero fabricadas al someter las hojas de acero laminados en frió a tratamiento de las superficies como electrogalvanizado o galvanizado y hojas de acero fabricadas mediante la provisión de recubrimientos sobre esas hojas de acero.

La hoja de acero de acuerdo con la presente invención se puede usar ampliamente no solamente para chasis de iluminación posterior para TVs de tamaño grande sino también como miembros, tales como paneles para refrigeradores, unidades exteriores de aire acondicionado, para uso de aparatos domésticos, los miembros comunes tienen porciones planas y se someten a doblez, estiramiento, o tracción ligera. La presente invención se puede usar para fabricar un chasis de iluminación posterior con un tamaño de aproximadamente 850 mm x 650 mm (tipo 42V) a partir de una hoja de acero con un espesor, por ejemplo de 0.8 mm.

Efectos ventajosos de la invención De acuerdo con la presente invención, se puede obtener la siguiente hoja: una hoja de acero laminado en frío que es capaz de lograr limite elástico bajo, excelente alargamiento, baja resistencia al alargamiento, y bajo limite elástico con el envejecimiento; la cual satisface tanto la maleabilidad como la retentividad de forma; que puede someterse a tracción, doblez y estiramiento; y que es excelente en cuanto a capacidad de formación, retentividad de forma y apariencia de las superficies. Esto permite que se aseguren formas tabulares requeridas para partes de tamaño grande; por lo tanto, se pueden fabricar televisiones con pantalla de cristal líquido de tamaño grande .

Descripción de Modalidades Ahora se describirán los componentes químicos de una hoja de acero de acuerdo con la presente invención. En la siguiente descripción, el % de contenido de cada elemento componente se expresa como por ciento en masa.

C: 0.030 a 0.060% Durante el recocido con recristalización, el C soluto se reduce mediante la formación de cementita. En esta operación, cuando el contenido de C es inferior a 0.030%, la resistencia al alargamiento no se puede ajustar a 230 MPa o menos debido a que el grado de supersaturacion es demasiado pequeño para precipitar carburos y por lo tanto, la precipitación de los carburos es insuficiente. De este modo, el limite inferior es de 0.030%. Cuando el contenido del mismo es mayor al 0.060%, se deteriora seriamente la maleabilidad. Por lo tanto, el limite superior es de 0.060%.

Si : 0.05% o menos Cuando está contenida una gran cantidad de Si, la maleabilidad se deteriora debido al endurecimiento o la capacidad de formar placas se ve afectada a causa de la formación de óxido de silicio durante el recocido. Además, se forma sarro en la superficie debido a la concentración de Si y por lo tanto probablemente se puede deteriorar la apariencia de las superficies. De este modo, el limite superior es de 0.05%.

Mn: de 0.1 a 0.3% El Mn convierte el S nocivo en el acero en nS, que es inocuo, y por lo tanto su contenido necesita ser de 0.1% o más. Sin embargo, una gran cantidad de Mn provoca el deterioro de la maleabilidad debido al endurecimiento o suprime la recristalización de la ferrita durante el recocido; por lo tanto, su contenido necesita ser de 0.3% o inferior .

P: 0.05% o menos Ya que el P se separa en los limites de grano para deteriorar la ductilidad y la dureza, su contenido necesita ser de 0.05% o inferior y preferentemente de 0.03% o inferior.

S: 0.02% o menos S reduce significativamente la ductilidad en caliente y por lo tanto causa agrietamiento en caliente, para deteriorar seriamente la calidad de las superficies. Además, S contribuye significativamente a la resistencia y reduce la ductilidad porque el S sirve como un elemento de impureza para formar un nS grueso. Estos problemas son serios cuando el contenido de S es mayor al 0.02%; por lo tanto, es preferible que su contenido se reduzca tanto como sea posible. Por lo tanto, el contenido de S necesita ser de 0.02% o inferior.

Al: de 0.02 a 0.10% Al fija el nitrógeno en la forma de un nitruro, por lo que se puede suprimir el endurecimiento con el envejecimiento a causa del N soluto. Para obtener tal efecto, el contenido de Al necesita ser de 0.02% o superior. Sin embargo, una gran cantidad de Al causa el deterioro de la maleabilidad. De este modo, el contenido de Al necesita ser de 0.10% o inferior.

N: 0.005% o menos Cuando está contenida una gran cantidad de N, posiblemente se pueden provocar imperfecciones en las superficies debido a que ocurre agrietamiento durante el laminado en caliente. La presencia de N soluto causa endurecimiento con el envejecimiento después del laminado en frío o el recocido. Por lo tanto, el contenido de N debe ser de 0.005% o inferior.

Los componentes diferentes a los anteriores son el hierro y las impurezas inevitables. Ejemplos de las impurezas inevitables incluyen 0.05% o menos de Cu y Cr, que probablemente están contenidos en chatarras, y 0.01% o menos de otros elementos tales como Sn, Mo, W, V, Ti, Nb, Ni y B.

La estructura metalográfica de la hoja de acero de acuerdo con la presente invención está constituida sustancialmente de ferrita y cementita. El tamaño de grano promedio de la ferrita de una microestructura de ferrita es de 7 pm o mayor. Se logran granos más gruesos de ferrita en un paso de laminación en caliente, como se describe a continuación .

La hoja de acero de acuerdo con la presente invención tiene una resistencia al alargamiento media de 230 MPa o menor según lo determinado por la anterior Ecuación (a) . Cuando la resistencia al alargamiento media de la misma excede 230 MPa, la forma falla de modo que se provocan retornos elásticos en algunos casos. Por lo tanto, la resistencia al alargamiento media de la misma es de 230 MPa o inferior.

La hoja de acero de acuerdo con la presente invención tiene un valor de Lankford de 0.7 a 1.4 en la dirección de laminado de la misma y una dirección perpendicular a la dirección de laminado. El fenómeno de "torsión" que se debe a la retentividad de forma como se describió anteriormente, es conocido por haber sido causado por el pandeo del borde durante el doblez o el estiramiento y se puede suprimir al reducir el valor de Lankford. Sin embargo, cuando el valor de Lankford es pequeño, es difícil la tracción. Los inventores han encontrado que el valor de Lankford necesita ser de 0.7 a 1.4 como un indicador que muestra que el pandeo del borde se suprime y la tracción es posible .

En el caso de trabajar a máquina placas planas rectangulares grandes en partes requeridas, en vista del material producido y de la operación, es ventajoso que las placas se tomen de hojas de acero de tal manera que los lados largos de las placas rectangulares estén paralelos a la dirección de laminado de las hojas de acero o a una dirección perpendicular a la dirección de laminado de las mismas. En la hoja de acero de acuerdo con la presente invención, los materiales se toman de tal manera que se trabajan a máquina en partes. Con el fin de equilibrar la maleabilidad y la planeidad de partes de tamaño grande, el limite superior del valor de Lankford se limita a 1.4 en la dirección de laminado y una dirección perpendicular a la dirección de laminado, por lo que en el caso de doblez de una porción extrema de un lado largo y una porción extrema de un lado corto de una placa plana rectangular, se puede prevenir que un material se alimente a una porción de esquina de la misma y se pueda mantener la planeidad de las partes. Además, el limite inferior del valor de Lankford se limita a 0.7, con lo cual se puede prevenir que la rigidez de las partes se reduzca a causa de la reducción en el espesor de la porción de esquina. El limite inferior del valor de Lankford preferentemente es mayor de 0.7 y más preferentemente 0.75 o mayor.

La hoja de acero de acuerdo con la presente invención tiene un alargamiento medio del 40% o más según lo determinado por la Ecuación (b) anterior. Además de las propiedades anteriores, el alargamiento medio de la misma aumenta al 40% o más, con lo cual la hoja de acero se puede someter a tracción y estirar y se pueden asegurar las formas necesarias para las partes.

En la hoja de acero de acuerdo con la presente invención, la anisotropia en el plano (Ar) del valor de Lankford satisface la desigualdad -0.2 = Ar = 0.2 según lo determinado por la Ecuación (c) anterior. En el caso de formar chasis de iluminación posterior para TVs de tamaño grande o similar mediante tracción, la "torsión" ocurre después del estiramiento en algunos casos. Esto ocurre porque la alimentación de una placa es dispareja durante la tracción y por lo tanto el espesor de una porción estirada es disparejo. Por consiguiente, la anisotropía en el plano (Ar) del valor de Lankford preferentemente es casi de "0" y la alimentación de una placa es preferentemente pareja; por lo tanto, Ar se limita al intervalo de -0.2 a 0.2.

Además de lo anterior, la hoja de acero de acuerdo con la presente invención tiene un limite elástico del 2% o menor en cada una de la dirección de laminación de la misma, una dirección a 45° a la dirección de laminación de la misma, y una dirección perpendicular a la dirección de laminación de la misma después de que la hoja de acero se somete a envejecimiento a 170°C durante 60 minutos. El limite elástico se reduce no solamente justo después de la fabricación de la hoja de acero sino también de su envejecimiento, por lo que se suprimen las formaciones de figuras de fluencia después de la conformación y la hoja de acero se puede fabricar de modo que tiene excelente apariencia superficial.

Las condiciones para fabricar la hoja de acero de acuerdo con la presente invención se describen más adelante. En la presente invención, un trozo que tiene la composición anterior se lamina en caliente de tal manera que su temperatura de laminado terminado se ajusta a (temperatura de transformación del Al - 50°C) hasta (temperatura de transformación del Al + 100°C) , con lo cual se fabrica una hoja de acero laminado en caliente de manera que el tamaño de grano de la ferrita se aumenta y la orientación (110) se desarrolla en una capa superficial de la hoja de acero laminado en caliente durante la laminación en caliente. La hoja de acero laminado en caliente se lamina en frió y luego se recoce con recristalización, por lo que se forman granos gruesos de ferrita. Esto permite que se logren baja resistencia al alargamiento y excelente alargamiento y que se elimine completamente el limite elástico, con lo cual se puede obtener un valor de Lankford apropiado .

Temperatura de calentamiento: 1200°C o superior Puesto que es necesario que los carburos tales como A1N se conviertan una vez en soluciones sólidas durante el calentamiento, antes de la laminación en caliente y luego se precipiten finamente después del enrollamiento, la temperatura de calentamiento durante la laminación en caliente necesita ser de 1200°C o superior.

Temperatura final de laminación terminada: (temperatura de transformación del Al - 50°C) a (temperatura de transformación del Al + 100°C) La laminación en caliente necesita llevarse a cabo a una temperatura de terminación de (temperatura de transformación del Al - 50°C) a (temperatura de transformación del Al + 100°C) , que es un punto clave de la presente invención. Esto termina la laminación de modo que la microestructura de la hoja de acero no es de austenita sino de ferrita. La laminación se termina con microestructura de ferrita, con lo cual se completa la transformación de austenita en ferrita y se provoca tensión mediante la laminación a aproximadamente 700°C hasta 800°C; por lo tanto, los granos de ferrita se hacen gruesos. Esto permite que la hoja de acero laminado en caliente tenga un tamaño de grano grueso. En la presente, la temperatura de transformación del Al es de aproximadamente 720°C.

Temperatura de enrollamiento: 550°C a 680°C.

Durante el enrollamiento, el tamaño de grano se incrementa, los carburos se agregan, y la cantidad de C soluto se reduce.

Cuando la temperatura de enrollamiento después del enrollamiento de terminado es baja, la formación de ferrita acicular endurece la hoja de acero para provocar un aumento en la fuerza de enrollamiento durante la laminación en frió posterior y por lo tanto se ocasiona dificultad de la operación. Además, la agregación de carburos es insuficiente y por lo tanto permanece una gran cantidad de C soluto; por lo tanto, la resistencia al alargamiento no se puede reducir. De este modo, la temperatura de enrollamiento necesita ser de 550°C o superior y preferentemente es de 600°C o superior. Sin embargo, cuando la temperatura de enrollamiento es superior a 680°C, la temperatura de una porción de borde de un rollo de hoja de acero (la hoja de acero enrollada en la forma de un rollo) disminuye relativamente, el control de la temperatura en el rollo es difícil, y el alargamiento se disminuye. Después, el rollo de hoja de acero se agarra, se provoca una gran cantidad de sarro, es insuficiente eliminar el sarro mediante decapado antes de la laminación en frío, y se provocan defectos durante la laminación en frío. De este modo, la temperatura de enrollamiento necesita ser de 680°C o inferior.

Reducción de la laminación (reducción de laminación en frío) durante la laminación en frío: del 50% al 85% La reducción de la laminación en frío puede estar dentro de un intervalo común. Cuando la reducción de la laminación en frío es baja, el espesor de una hoja de acero laminado en caliente para obtener una hoja de acero con un espesor deseado, es extremadamente pequeño y la carga durante la laminación en caliente es grande. Por lo tanto, el límite inferior de la reducción de la laminación en frío es del 50%. El limite superior del mismo puede ser de aproximadamente el 85%, que es común para fundidoras de laminado en frió.

Velocidad de calentamiento promedio a 600°C o más: de 1 a 30°C/s En el recocido de la hoja de acero laminado en frió, cuando la velocidad de calentamiento desde 600°C hasta la temperatura de recocido es pequeña, los carburos producidos en la hoja de acero laminado en caliente se disuelven y el C soluto aumenta. De este modo, la velocidad de calentamiento promedio desde 600°C hasta la temperatura de recocido necesita ser de l°C/s o superior. Sin embargo, cando la velocidad de calentamiento es grande, la concentración de C en los carburos precipitados es insuficiente; por lo tanto, permanece una gran cantidad de C soluto y el limite elástico no se puede reducir. De este modo, la velocidad de calentamiento promedio es de 30°C/s o inferior .

Temperatura de recocido: 700°C o superior La temperatura de recocido puede ser una temperatura adecuada para la recristalización. Para aceros con bajo contenido de carbono, la recristalización ocurre a 700°C o más y por lo tanto la temperatura de recocido es de 700°C o más. Puesto que la hoja de acero es dura cuando la temperatura de recocido excede la temperatura de transformación del AC3, la temperatura de recocido de preferencia no es inferior a la temperatura de transformación del Ac3 y más preferentemente no menor a 800°C.

Cuando el tiempo (tiempo de remojo) para mantener la temperatura de recocido (también conocida como la temperatura de remojo) es corto, el crecimiento de los granos se suprime aunque la recristalización se complete o no; por lo tanto, en algunos casos no se puede asegurar el suficiente alargamiento. De este modo, el tiempo de remojo es preferentemente de 30 segundos o más. Sin embargo, cuando el tiempo de remojo es demasiado largo, los granos se hacen más grandes; por lo tanto, ocurre el problema de la aspereza superficial durante el trabajo en máquina y por lo tanto probablemente la calidad de la superficie se vea deteriorada. De este modo, el tiempo de remojo es preferentemente de 200 segundos o menos.

Velocidad de enfriamiento promedio para bajar hasta 600°C: 3°C/s o más Después de calentar a la temperatura de recocido, la hoja de acero se enfria. La velocidad de enfriamiento promedio desde la temperatura de recocido hasta 600°C es menor de 3°C/s, el carbono precipitado en la forma de carburos forma soluciones sólidas nuevamente para incrementar la resistencia al alargamiento. De este modo, la velocidad de enfriamiento promedio desde la temperatura de recocido hasta 600°C necesita ser de 3°C/s o más. Sin embargo, cuando la velocidad de enfriamiento excede 30°C/s, probablemente el crecimiento de los granos de ferrita va a ser insuficiente; por lo tanto, la resistencia al alargamiento probablemente va a ser alta y es probable que la hoja de acero sea dura. De este modo, la velocidad de enfriamiento promedio es preferentemente de 30°C/s o menor.

Un proceso de producción tal como un proceso convertidor común o proceso de horno eléctrico se puede usar para llevar a cabo la presente invención. El acero producido se funde en un trozo, que se lamina en caliente directamente o se enfria, se calienta y luego se lamina en caliente. La hoja de acero laminado en caliente se termina bajo las condiciones de terminado anteriormente mencionadas y luego se enrolla a la temperatura de enrollamiento mencionada anteriormente. La velocidad de enfriamiento de la laminación terminado para enrollar no está limitada particularmente y puede ser una velocidad igual o mayor a la obtenida mediante enfriamiento por aire. El apagado se puede realizar a 100°C/s o más, según se requiera. Después de que se realiza el decapado, se efectúa la laminación en frió como se describió anteriormente. El recocido se realiza después de la laminación en frío de tal manera que el calentamiento y después el enfriamiento se realiza bajo las condiciones mencionadas anteriormente. La velocidad de enfriamiento a temperaturas inferiores a 600°C es arbitraria. La galvanización se puede realizar a aproximadamente 480°C según se requiera. Después de que se realice la galvanización, se puede alear un recubrimiento mediante recalentamiento del recubrimiento a 500°C o más. Alternativamente, el historial térmico se puede preservar mediante mantenimiento o similar en el curso del enfriamiento. Además, la laminación por templado se puede realizar a un alargamiento de aproximadamente 0.5% hasta 2% según se requiera. Si no se realiza el chapeado en el curso del recocido, se puede efectuar la electrogalvanizacion o similar con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión. Además, se puede proporcionar un recubrimiento en una hoja de acero laminado en frío o una hoja de acero chapeada mediante conversión química o similar.

EJEMPLO 1 Ahora se describirán ejemplos de la presente invención .

La Tabla 1 muestra la composición química, las condiciones de fabricación y las propiedades de cada espécimen .

O TABLA 1 Los subrayados muestran los valores que están fuera del alcance de la presente invención.

Después de que se produjeron los trozos de las composiciones químicas mostradas en la Tabla 1, cada trozo se calentó a una temperatura de calentamiento (RT) durante una hora, se laminó en bruto y después se trató a una temperatura de terminación (FT) y a temperatura de enrollamiento (CT) . Los aceros de acuerdo con la presente invención tuvieron una temperatura de transformación del Al de aproximadamente 720°C. Las hojas laminadas en caliente tuvieron un espesor de 2.0 mm a 3.5 mm. Después de que las hojas laminadas en caliente fueron decapadas, las hojas laminadas en caliente se laminaron en frío y luego se recocieron bajo las condiciones mostradas en la Tabla 1. Las hojas laminadas en frío tuvieron un espesor de 0.6 mm a 1.0 mm. En la presente, la velocidad de calentamiento es la velocidad de calentamiento promedio desde 600°C hasta la temperatura de remojo y la velocidad de enfriamiento es la velocidad de enfriamiento promedio desde la temperatura de remojo hasta 600°C. El enfriamiento se realizó desde 600°C hasta la temperatura ambiente a una velocidad de enfriamiento similar. Después de que se realizó el recocido, se efectuó la laminación con templado a una reducción de laminación del 1.0%. Se investigaron el tamaño de grano de la ferrita y las propiedades mecánicas de microestructuras de ferrita. Para las propiedades de resistencia a la tracción, se cortaron especímenes de tracción de acuerdo a la norma industrial japonesa (JIS, por sus siglas en inglés) No. 5 en una dirección de laminación (dirección L) , una dirección de laminación (dirección D) a 45 grados a la dirección de laminación, y una dirección (dirección C) perpendicular a la dirección de laminación y después se sometieron a una prueba de tracción a una velocidad de travesaño de 10 mm/min. Los especímenes de tracción JIS No. 5 se cortaron en la dirección L, la dirección D y la dirección C y luego se midieron para obtener el valor de Lankford con una tensión previa del 15%. Se determinaron el valor de Lankford (rL) en la dirección L, el valor de Lankford (rc) en la dirección C, el valor de Lankford (rD) en la dirección D y la resistencia al alargamiento media (YSm) . Además, se midió la resistencia al alargamiento en cada una de la dirección de laminación (dirección L) , la dirección (dirección D) a 45 grados a la dirección de laminación y la dirección (dirección C) perpendicular a la dirección de laminación y también se midió la resistencia al alargamiento envejecido después de mantener a 170°C durante 60 minutos. En la presente, la siguiente ecuación sustenta: Elm = (E1L + 2E1D + Elc) / en donde cada uno de los subíndices L, D y C indica El en una dirección correspondiente de las direcciones anteriores.

El tamaño de grano de ferrita promedio se determinó de acuerdo con JIS G 0551 (2005) .

Los resultados de la medición se resumen en la Tabla 1. La resistencia al alargamiento es el valor máximo de las mediciones en cada dirección.

De acuerdo a la Tabla 1, las hojas de acero que se fabricaron por un método de acuerdo con la presente invención y que tienen composiciones de acuerdo con la presente invención, tienen un tamaño promedio de grano de ferrita de 7 um o más; una resistencia al alargamiento media (YSm) de 230 MPa o menos en cada una de la dirección de laminación, la dirección a 45 grados a la dirección de laminación, y la dirección perpendicular a la dirección de laminación; un alargamiento medio (Elm) del 40% o más; un valor de Lankford (rL, rc) de 0.7 a 1.4 en cada una de la dirección de laminación y la dirección perpendicular a la dirección de laminación; y una resistencia al alargamiento envejecido del 0%. La anisotropia en el plano (Ar) del valor de Lankford de la hojas de acero satisface la desigualdad -0.2 = Ar = 0.2. En contraste, las hojas de acero que tienen composiciones fuera del alcance de la presente invención o que tienen composiciones dentro del alcance de la presente invención y se fabricaron por métodos fuera del alcance de la presente invención son inferiores en cualquiera de los valores YSm, Elm, rL, rc, Ar y límite elástico.

Claims (2)

REIVINDICACIONES

1. Hoja de acero laminado en frío que tiene una composición de 0.030% a 0.060% de C, 0.05% o menos de Si, de 0.1 a 0.3% de Mn, 0.05% o menos de P, 0.02% o menos de S, de 0.02% a 0.10% de Al, y 0.005% o menos de N con base en la masa, el resto está constituido por hierro e impurezas inevitables, en donde la resistencia al alargamiento media (YSm) de la misma es de 230 MPa o menos según lo determinado por la siguiente ecuación (a) ; su alargamiento medio (Elm) es del 40% o más según lo determinado por la siguiente ecuación (b) ; su valor de Lankford es de 0.7 a 1.4 en una dirección de laminación y una dirección perpendicular a la dirección de laminación; la anisotropía en el plano (Ar) de su valor de Lankford satisface la desigualdad -0.2 < Ar < 0.2 según lo determinado por la siguiente ecuación (c) ; y el límite elástico de la hoja de acero laminado en frío mantenida a 170°C durante 60 minutos es del 2% o menor en la dirección de laminación, una dirección de 45 grados a la dirección de laminación, y la dirección perpendicular a la dirección de laminación : YSm = (YSL + 2YSD + YSC) / 4 (a) Elm = (E1L + 2E1D + Elc) / 4 (b) Ar = (rL - 2rD + rc) / 2 (c) en donde YSm es la resistencia al alargamiento media, Elm es el alargamiento medio, ñr es la anisotropia en el plano del valor de Lankford, YSL es la resistencia al alargamiento en la dirección de laminación, YSD es la resistencia al alargamiento en la dirección de 45 grados a la dirección de laminación, YSC es la resistencia al alargamiento en la dirección perpendicular a la dirección de laminación, E1L es el alargamiento en la dirección de laminación, E1D es el alargamiento en la dirección a 45 grados a la dirección de laminación, Elc es el alargamiento en la dirección perpendicular a la dirección de laminación, rL es el valor de Lankford en la dirección de laminación, rD es el valor de Lankford en la dirección a 45 grados á la dirección de laminación, y rc es el valor de Lankford en la dirección perpendicular a la dirección de laminación.

2. Método para fabricar una hoja de acero laminado en frío que comprende calentar un trozo de acero que tiene la composición especificada en la reivindicación 1 a una temperatura de calentamiento de 1200°C o más, realizar la laminación en caliente de modo que la laminación final se termine a una temperatura de (temperatura de transformación del Al - 50°C) a (temperatura de transformación del Al + 100°C) , realizar enfriamiento a 550°C hasta 680°C, realizar decapado, realizar la laminación en frío a una reducción de laminación del 50% al 85%, realizar calentamiento a una temperatura de recocido de 700°C o superior desde 600°C o más a una velocidad de calentamiento promedio de 1 a 30°C/s, y luego realizar enfriamiento a 600°C a una velocidad de enfriamiento promedio de 3°C/s o más. RESUMEN Una hoja de acero laminado en frío con bajo contenido de carbono que tiene una excelente capacidad de formación, retentividad de forma y la apariencia de las superficies, la hoja de acero que combina capacidad de procesamiento con retentividad de forma, es capaz de ser procesada mediante estiramiento, doblez, o abultamiento y asegurar una forma requerida de una parte grande, y tiene un alto grado de planeidad que no se generan defectos de la apariencia. Se proporciona un proceso para producir la hoja de acero laminado en frío. La hoja de acero laminado en frío se caracteriza por tener una composición que comprende, en términos de % en masa, desde 0.030 hasta 0.060% de C, hasta el 0.05% de Si, desde 0.1 hasta 0.3% de Mn, hasta 0.05% de P, hasta 0.02% de S, desde 0.02 hasta 0.10% de Al, hasta 0.005% de N, y el resto constituido por hierro e impurezas inevitables, tiene un valor r de 0.7 a 1.4 cuando se examina en la dirección de laminación y en la dirección perpendicular a la dirección de laminación, tiene una anisotropía de valor r en el plano (Ar) de -0.2 = Ar = 0.2, tiene una resistencia al alargamiento promedio y un alargamiento promedio en tres direcciones, es decir, la dirección de laminación, una dirección que forma un ángulo de 45° con la dirección de laminación, y la dirección perpendicular a la dirección de laminación, de 230 MPa o menos y el 40% o más, respectivamente, y tiene un limite elástico después de 60 minutos manteniendo a 170°C del 2% o menos en cada una de las tres direcciones.