ES2270918T3 - Acero inoxidable austenitico excelente en la capacidad de troquelado fino. - Google Patents
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Abstract
Método de fabricación de un acero inoxidable austenítico que tiene una propiedad excelente en la capacidad de troquelado fino, comprendiendo dicho método las etapas de: proporcionar una composición de acero que consiste en hasta el 0, 060% en masa de (C + 1/2N), hasta el 1, 0% en masa de Si, hasta el 5% en masa de Mn, hasta el 0, 006% en masa de S, el 15-20% en masa de Cr, el 5-12% en masa de Ni, hasta el 5% en masa de Cu, opcionalmente hasta el 3, 0% en masa de Mo y siendo el resto Fe excepto impurezas inevitables, con la condición de que un valor de Md30, que representa una razón de una fase martensita inducida por deformación definida mediante la siguiente fórmula, está dentro de un intervalo de -60 a -10; laminar en caliente de manera convencional, recocer y decapar la composición de acero; laminar en frío la chapa de acero de modo que produzca su estructura en bruto de laminación 1, 2 veces más dura según la dureza de Vickers que su estructura en estado de recién recocido; y realizar el recocido final de la chapa de acero laminada en frío de modo que minimice su estructura metalúrgica a del nº 8 al nº 10 mediante el número de tamaño de grano regulado según la norma JIS G0551. Md30 = 551-462 (C + N) -9, 2 Si -29 (Ni + Cu) -8, 1 Mn - 13, 7 Cr -18, 5 Mo. 10 27
Description
Acero inoxidable austenítico excelente en la
capacidad de troquelado fino.
La presente invención se refiere a un método
para la fabricación de un acero inoxidable austenítico excelente en
la capacidad de troquelado, especialmente en la capacidad de
troquelado fino.
Procedimientos de cizallamiento, especialmente
de troquelado, se han aplicado a varios tipos de chapas de metal
tales como acero común, acero inoxidable y metal no ferroso, ya que
las chapas de metal pueden conformarse eficazmente para dar una
forma objetivo. Sin embargo, una superficie plana formada por
troquelado es resistente con escasa precisión dimensional, es
probable que se incline una chapa de metal en su superficie más
amplia, y se reduce el espesor de la chapa de metal en una parte
cercana al plano de troquelado.
Cuando se adopta el troquelado para un
procedimiento para la fabricación de un producto que necesita
precisión dimensional alta, se pule un plano de troquelado mediante
tratamiento posterior tal como el acabado en tambor giratorio. Tal
tratamiento posterior es básicamente un procedimiento extra y
ocasiona escasa productividad. A este respecto un método de
troquelado fino se ha adoptado para la fabricación de un producto
con precisión dimensional alta. En el método de troquelado fino, el
huelgo se determina en un valor muy pequeño para suprimir la
formación de un plano de fractura y la entrada de flujo del metal se
suprime para reducir la generación de inclinación durante el
troquelado.
troquelado.
Por otro lado, el acero inoxidable se ha usado
hasta ahora para su uso expuesto a una atmósfera corrosiva o de alta
temperatura. Especialmente, SUS304 es un acero inoxidable
representativo adecuado para tal uso.
El acero inoxidable austenítico SUS304 es un
material duro, de tal modo que se acorta la duración de las matrices
de troquelado fino. También la dureza del acero inoxidable
austenítico SUS304 ocasiona un aumento de una razón de un plano de
fractura, que degrada la calidad de un plano de troquelado, así como
también un aumento de la inclinación. Incluso si se forma un plano
de cizallamiento con precisión dimensional alta mediante troquelado,
el coste de trabajo es alto comparado con el coste de troquelado
del acero común. Considerando estas desventajas, el acero
inoxidable austenítico SUS304 se troquela mediante un método usual y
entonces se pule para la fabricación de un producto que tendrá un
plano de troquelado con precisión dimensional alta.
El documento de patente de los EE.UU. 5.571.343
describe un acero inoxidable austenítico y un procedimiento de
fabricación respectivo, en el que la temperatura Md_{30} está en
el intervalo de -10 a +15. El documento
JP-A-08-109447
describe un acero inoxidable austenítico con alta deformabilidad en
prensa y resistencia a la corrosión. El documento
JP-A-10-121207
describe un acero inoxidable austenítico que es excelente en la
trabajabilidad después del punzonado. El documento
EP-A-0 594 866 describe una chapa de
acero inoxidable de Cr-Ni producida mediante la
colada de banda.
La presente invención tiene como objetivo
proporcionar un acero inoxidable austenítico, en el que se controlan
el ablandamiento y la estabilidad de una fase austerita de modo que
aumente una razón de un plano de cizallamiento, especialmente
adecuada para el troquelado fino. La presente invención propone un
método de fabricación de un acero inoxidable austenítico que tiene
una propiedad excelente en la capacidad de troquelado fino,
comprendiendo dicho método las etapas de:
- proporcionar una composición de acero que consiste en hasta el 0,060% en masa de (C + 1/2N), hasta el 1,0% en masa de Si, hasta el 5% en masa de Mn, hasta el 0,006% en masa de S, el 15-20% en masa de Cr, el 5-12% en masa de Ni, hasta el 5% en masa de Cu, opcionalmente hasta el 3,0% en masa de Mo y siendo el resto Fe excepto impurezas inevitables, con la condición de que un valor de Md_{30}, que representa una razón de una fase martensita inducida por deformación definida mediante la siguiente fórmula, esté dentro de un intervalo de -60 a -10;
- laminar en caliente de manera convencional, recocer y decapar la composición de acero;
- laminar en frío la chapa de acero de modo que produzca su estructura en bruto de laminación 1,2 veces más dura según la dureza de Vickers que su estructura en estado de recién recocido; y
- realizar el recocido final de la chapa de acero laminada en frío de modo que minimice su estructura metalúrgica del nº 8 al nº 10 mediante el número de tamaño de grano regulado según la norma JIS G0551.
\vskip1.000000\baselineskip
Md_{30} =
551-462 (C + N) -9,2 Si -29 (Ni + Cu) -8,1 Mn -13,7
Cr -18,5
Mo.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 es una vista esquemática para
explicar la generación de la inclinación en una pieza troquelada y
las posiciones para la detección de partes inclinadas.
La figura 2 es una vista esquemática para
explicar la formación de un plano de cizallamiento en un plano de
troquelado de un producto y las posiciones para la medición del
plano de cizallamiento.
La figura 3 es una gráfica que muestra una
relación del valor Md_{30} con una razón de un plano de
cizallamiento.
La figura 4 es una gráfica que muestra una
relación de (C + 1/2N) con una razón de un plano de
cizallamiento.
La figura 5 es una gráfica que muestra una
relación del contenido en S con una razón de un plano de
cizallamiento en una razón de huelgo del 2%.
La figura 6 es una gráfica que muestra una
relación del contenido en S con una razón de un plano de
cizallamiento en una razón de huelgo del 5%.
La figura 7 es una gráfica que muestra una
relación de la dureza de Vickers con una razón de un plano de
cizallamiento.
La figura 8 es una gráfica que muestra una
relación del aumento de la dureza ocasionado por la laminación en
templado con una razón de la inclinación de cizallamiento.
La figura 9 es una gráfica que muestra una
relación del número de tamaño de grano con una razón de un plano de
cizallamiento.
La figura 10 es una gráfica que muestra una
relación de un número de tamaño de grano con una razón de la
inclinación de cizallamiento.
Los inventores han estudiado a partir de varios
aspectos sobre la relación de la propiedades del material de acero
inoxidable austenítico con un estado de un plano de troquelado
formado mediante troquelado fino, y han descubierto que una razón
de una martensita (fase \alpha') inducida por deformación pone una
influencia significativa sobre una razón de un plano de
cizallamiento para dar un plano de troquelado.
La martensita (fase \alpha') inducida por
deformación es más dura e inferior en ductilidad, comparada con una
matriz austenítica (fase \gamma). La generación excesiva de la
martensita (fase \alpha') inducida por deformación supone la
degradación de la ductilidad, la aparición temprana de fractura en
un plano de troquelado y la disminución de una razón del plano de
cizallamiento. Si por el contrario, la generación de la martensita
(fase \alpha') inducida por deformación es demasiado pequeña, el
acero inoxidable austenítico se troquela como tal en la fase
\gamma inferior de ductilidad, dando como resultado la aparición
temprana de fractura en un plano de troquelado y la disminución de
una razón del plano de
cizallamiento.
cizallamiento.
El ablandamiento del acero inoxidable
austenítico se equilibra bien con el efecto de la martensita (fase
\alpha') inducida por deformación sobre la calidad del plano de
fractura; de modo que suprime la aparición de la inclinación. Por
tanto, un plano de troquelado se mejora en precisión dimensional, y
se prolonga la duración del troquela-
do.
do.
El acero inoxidable austenítico del método de la
presente invención contiene varios componentes de aleación en
razones predeterminadas tal como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
C y N son componentes eficaces para ajustar la
estabilidad de una fase austenita. Sin embargo, la adición excesiva
de C y N hace que la fase austenita sea más dura debido al
endurecimiento de la disolución, y también hace que sea más dura la
fase martensita inducida por deformación. El endurecimiento ocasiona
aumento de la carga de troquelado y duración corta de los
troqueles. Por tanto, una razón de (C + 1/2N) se controla en el
0,060% en masa o
menor.
menor.
\vskip1.000000\baselineskip
El Si es un componente de aleación añadido como
un agente desoxidante en una etapa del afino del acero. La adición
excesiva de Si hace que sea más dura la fase austenita debido al
endurecimiento de la disolución, y degrada la capacidad de
troquelado del acero inoxidable. A este respecto, se determina un
límite superior del contenido en Si en el 1,0% en masa.
\vskip1.000000\baselineskip
El Mn es un componente de aleación eficaz para
estabilizar la fase austenita y mejorar la capacidad de troquelado
del acero inoxidable. Estos efectos se vuelven aparentes a medida
que aumenta el contenido en Mn. Pero la excesiva adición de Mn en
más del 5% en masa provoca un aumento de las inclusiones no
metálicas que ponen influencias perjudiciales sobre la resistencia a
la corrosión y la trabajabilidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Una razón de un plano de cizallamiento con
respecto a un plano de troquelado se reduce a medida que aumenta el
contenido en S. El elemento S también pone influencias perjudiciales
sobre la resistencia a la corrosión, que es la propiedad más
importante del acero inoxidable. A este respecto, se determina un
límite superior del contenido en S en el 0,006% en masa.
Especialmente, para un producto de este tipo que tendrá un plano de
troquelado con precisión dimensional alta, preferiblemente se
controla el contenido en S hasta el 0,003% en masa o menos, de modo
que aumenta una razón de un plano de cizallamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Es necesario el contenido en Cr del 15% en masa
o más para garantizar la resistencia a la corrosión del acero
inoxidable. Pero, la adición excesiva de Cr en más del 20% en masa
hace que sea más duro el acero inoxidable y pone efectos
perjudiciales sobre la duración del troquel.
\vskip1.000000\baselineskip
El Ni es un elemento de aleación para
estabilizar la fase austenita. Un efecto de este tipo se realiza
mediante la adición de Ni en una razón del 5% en masa o superior.
También la capacidad de troquelado del acero inoxidable se mejora a
medida que aumenta el contenido en Ni. Sin embargo, Ni es un
elemento caro y eleva el coste del acero, de tal modo que se
determina un límite superior del contenido en Ni en el 12% en
masa.
\vskip1.000000\baselineskip
El Cu es un elemento de aleación eficaz para la
mejora de la capacidad de troquelado y también de la estabilización
de la fase austenita. Sin embargo, la adición excesiva de Cu en más
del 5% en masa pone influencias perjudiciales sobre la
trabajabilidad en caliente.
\vskip1.000000\baselineskip
El Mo es un elemento de aleación opcional eficaz
para la mejora de la resistencia a la corrosión. Pero la adición
excesiva de Mo en más del 3,0% en masa hace que sea demasiado duro
el acero inoxidable dando como resultado la degradación de la
capacidad de troquelado fino.
\vskip1.000000\baselineskip
Un efecto de una martensita (fase \alpha')
inducida por deformación sobre una razón de un plano de
cizallamiento con respecto a un plano de troquelado es un resultado
descubierto por los inventores a partir de varios experimentos.
Puede calcularse una razón de la martensita (fase \alpha')
inducida por deformación, a partir de los componentes y contenidos
de un acero inoxidable austenítico. En el caso en el que el acero
inoxidable austenítico se diseña para la composición que tiene el
valor de Md_{30} controlado dentro del intervalo de -60 a -10, una
razón de: un plano de cizallamiento es superior tal como se explica
en los ejemplos mencionados a continuación, y se forma un plano de
troquelado con precisión dimensional alta.
Una razón del aumento de la dureza de un acero
inoxidable austenítico:
\vskip1.000000\baselineskip
Una chapa de acero inoxidable austenítico
laminada en frío es más dura debido a la introducción de muchas
transposiciones durante la laminación en frío, comparada con una
lámina recocida que implica menos transposiciones. Cuando se ajusta
un grado de endurecimiento provocado por la laminación en frío en
una razón del 20% o mayor según la dureza de Vickers, se suprime el
flujo de metal hacia una parte inferior de una pieza troquelada,
dando como resultado la reducción de la inclinación.
La razón del aumento de la dureza se define
mediante la fórmula de [(dureza de Vickers de una chapa de acero
laminada en frío)-(dureza de Vickers de una chapa de acero
recocida)]/(dureza de Vickers de una chapa de acero recocida)
\times 100(%) en esta memoria descriptiva. La razón del aumento de
la dureza del 20% o más es necesaria para suprimir la aparición de
la inclinación ocasionada por el troquelado con respecto a una
mitad o menos de la inclinación que se genera por el troquelado en
una chapa en estado de recién recocido. Sin embargo una chapa de
acero extremadamente dura provoca el aumento de la resistencia al
cizallamiento durante el troquelado y promueve la abrasión de los
troqueles. A este respecto, se determina preferiblemente un límite
superior de la razón del aumento de la dureza en el 150%, lo que
representa el efecto sobre la reducción de la inclinación en
equilibrio con la duración del troquelado.
\vskip1.000000\baselineskip
A medida que se aumenta el tamaño de grano de
los granos del cristal, el acero inoxidable es más blando, y es
superior una razón de un plano de cizallamiento con respecto a un
plano de troquelado, pero la chapa de acero inoxidable troquelada
se inclina en exceso. A este respecto, no son favorables los granos
de cristal gruesos para la fabricación de un producto que tendrá
una precisión dimensional en su plano de troquelado así como también
la lisura. Por otro lado, el acero inoxidable austenítico propuesto
se condiciona a una estructura metalúrgica compuesta de granos
minimizados en un número de tamaño de grano dentro del intervalo del
nº 8 al nº 10 en un estado de recocido final. Dicho número de
tamaño de grano es más grande, comparado con un número de tamaño de
grano ordinario del nº 6 al nº 8. Los granos minimizados se obtienen
mediante la reducción de una energía de entrada, por ejemplo del
recocido del acero inoxidable a una temperatura relativamente
inferior o en un tiempo relativamente corto. Debido a un
acondicionamiento de este tipo de los tamaños de grano, se suprime
la aparición de la inclinación mientras se mantiene una razón de un
plano de cizallamiento en el mismo nivel.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se fundieron, colaron, remojaron a 1230ºC, y se
laminaron en caliente para dar un espesor de 10 mm, varios aceros
inoxidables que tienen las composiciones mostradas en la tabla 1.
Después de eso, se recoció la chapa de acero laminada en caliente
durante 1 minuto a 1150ºC, se decapó con un ácido, se laminó en frío
para dar un espesor de 5 mm, se recoció durante 1 minuto a 1050ºC y
se decapó de nuevo con un ácido.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Se examinó cada chapa de acero recocida mediante
la prueba de troquelado mencionada a continuación para estudiar la
resistencia al cizallamiento, una razón de un plano de cizallamiento
con respecto a un plano de troquelado y una razón de la inclinación
con respecto al espesor y se midió su dureza de Vickers según la
dureza de Rockwell B regulada en la norma JIS Z2240.
Se troqueló un corte de pieza de prueba de cada
chapa de acero recocida para dar una forma de disco con huelgo de
0,1 mm o 0,25 mm (una razón de huelgo calculada según huelgo/espesor
de una pieza de prueba es del 2% o del 5%, respectivamente) a una
velocidad de troquelado de 600 mm/minuto, usando un punzón de 50 mm
de diámetro externo y un troquel de 50,2 mm o 50,5 mm de diámetro
interno.
Se midió cada disco (una pieza troquelada) con
un sensor de posición sin contacto de tipo láser en 8 puntos, es
decir cada 2 puntos a lo largo de la dirección del laminación, una
dirección transversal y una dirección inclinada en 45 grados con
respecto a la dirección de laminación tal como se muestra en la
figura 1, para detectar un grado de la inclinación Z en cada punto.
Se promediaron los valores medidos, y se calculó una razón de la
inclinación con respecto al espesor como una razón del valor medio
con respecto al espesor de la pieza de prueba.
También se midió el espesor de un plano de
cizallamiento S de cada disco (una pieza troquelada) en 8 puntos,
es decir cada 2 puntos a lo largo de una dirección de laminación,
una dirección transversal y una dirección de inclinada en 45 grados
con respecto a la dirección del laminación, tal como se muestra en
la figura 2. Se promediaron los valores medidos, y se calculó una
razón de un plano de cizallamiento como una razón del valor medio
con respecto al espesor de la pieza de prueba.
Se estudió la razón de un plano de cizallamiento
formado mediante el troquelado de cada pieza de prueba con una
razón de huelgo del 2% en relación con un valor de Md_{30} de cada
pieza de prueba. Los resultados se muestran en la figura 3. Se
observa que se obtuvo un plano de troquelado siendo una razón de un
plano de cizallamiento del 100% a un valor de Md_{30} dentro de
un intervalo de -60 a -10. Aunque los números de muestra 4, 15 y 16
tienen valores de Md_{30} dentro de un intervalo de -60 a -10, sus
planos de troquelado fueron excepcionalmente escasos siendo las
razones de un plano de cizallamiento del 85%, 95% y 71%,
respectivamente.
Se estudió una relación de (C + 1/2N) con una
razón del plano de cizallamiento, tal como por ejemplo los números
de muestra 1-4 y 12 teniendo cada uno el valor de
Md_{30} dentro del intervalo de -60 a -10. Los resultados se
muestran en la figura 4. Se observa que se troquelaron los números
de muestras 1-3 y 12 que contienen cada uno de (c +
1/2N) en menos del 0,06% en masa, siendo una razón de un plano de
cizallamiento del 100%. Por otro lado, se troqueló la muestra
número 4 que contiene de (C + 1/2N) más del 0,06% en masa, siendo
una razón de un plano de cizallamiento del 85%.
Se troquelaron con una razón de huelgo del 2%
los números de muestras 1-3 y 13-16,
que tenían valores de Md_{30} dentro del intervalo de -60 a -10 y
contenían de (C + 1/2N) menos del 0,06% en masa. Se estudió una
razón de un plano de cizallamiento formado mediante el troquelado,
en relación con el contenido en S de cada muestra. Los resultados
se muestran en la figura 5. Se observa que se troquelaron los
números de muestra 1-3, 13 y 14 que contienen de S
en menos del 0,006% en masa, siendo una razón de un plano de
cizallamiento del 100%, mientras que se troquelaron los números de
muestra 15 y 16 que contienen de S en más del 0,006% en masa, siendo
las razones de un plano de cizallamiento del 95% y 71%,
respectivamente.
También se varía la relación del contenido en S
con una razón de un plano de cizallamiento en respuesta a una razón
de huelgo incluso en el caso del troquelado de la misma chapa de
acero. Es decir, cuando se troquelaron los números de muestra 13 y
14 con una razón de huelgo del 2%, se formó un plano de troquelado
siendo una razón de un plano de cizallamiento del 100%. Se redujo
la razón de un plano de cizallamiento hasta el 92% y 88%,
respectivamente, cuando se troquelaron los números de muestra 13 y
14 con una razón de huelgo del 5%, tal como se muestra en la figura
6. Los resultados demuestran que el control del contenido en S de
menos del 0,003% en masa es eficaz para el troquelado de la chapa
de acero con una razón de huelgo grande que ocasiona la reducción
de una razón de un plano de cizallamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se fundieron, colaron, y laminaron en caliente
para dar un espesor de 10 mm a una temperatura inicial de 1230ºC,
aceros inoxidables que tienen las composiciones mostradas en la
tabla 2. Después de eso, se recoció cada chapa de acero laminada en
caliente durante 1 minuto a 1150ºC, se decapó con un ácido, se
laminó en frío para dar un espesor intermedio de
5-8 mm, se recoció durante 1 minuto a 1050ºC, y se
decapó de nuevo con un ácido. Se proporcionaron algunas de las
chapas de acero como chapas de acero recocidas (A1, B1) de 5 mm de
espesor. Las otras chapas de acero recocidas de espesor intermedio
se laminaron en frío adicionalmente para dar el espesor de 5 mm y se
proporcionaron como chapas de acero laminadas en templado
(A2-A6, B2-B3).
\newpage
Se cortó una pieza de prueba de cada una de las
chapas de acero laminadas en templado y recocidas, y se troqueló
con una razón de huelgo del 2% en las mismas condiciones que las del
ejemplo 1. La figura 7 muestra una relación de la dureza de Vickers
de cada una de las piezas de prueba con una razón de un plano de
cizallamiento. Se observa que se troqueló cualquiera de los números
de muestra laminados en templado o recocidos A1 a A6, siendo una
razón de un plano de cizallamiento del 100%. Por otro lado, se
troquelaron los números de muestra de B1 a B3 que corresponden a
SUS304, con razones inferiores de un plano de cizallamiento de cerca
del 45%.
Se calculó una razón de la inclinación de
cizallamiento como (una razón de la inclinación con respecto al
espesor en una chapa de acero laminada en templado)/(una razón de la
inclinación con respecto al espesor en una chapa de acero
recocida), para estudiar en efecto del aumento de la dureza mediante
el laminación en templado sobre la generación de la inclinación.
Los resultados se muestran en la figura 8. Se observa que una razón
de la inclinación de cizallamiento de cualquiera de las chapas de
acero laminadas en templado A3 a A6 endurecidas en el 20% o más
según la dureza de Vickers, fue menor del 50%, es decir menor de la
mitad de la inclinación generada en la chapa de acero recocida. Por
otro lado, una razón de la inclinación de cizallamiento de la chapa
de acero laminada en templado A2 endurecida en una razón del aumento
de dureza menor del 20%, fue aproximadamente del 70% comparada con
la chapa de acero recocida A1. Los resultados demuestran que el
aumento de dureza del 20% o más es eficaz para la reducción
suficiente de la inclinación.
Se troqueló de manera continua cada pieza de
prueba hasta el intercambio de los troqueles, para estudiar un
efecto de las propiedades del material de las chapas de acero sobre
la duración de los troqueles. Se evaluó la duración de los
troqueles como ciclos de troquelado hasta el intercambio de los
troqueles. Los resultados de muestran en la tabla 3. Se observa que
puede troquelarse cualquiera de las chapas de acero de tipo A con
ciclos mayores hasta el intercambio de los troqueles, en comparación
con las chapas de acero de tipo B. Es decir, las chapas de acero de
tipo A son eficaces para la extensión de duración del troquel.
También se observa a partir de la comparación de cada una de las
láminas de tipo A que el aumento de la dureza excesivo ocasiona la
disminución de manera no favorable de los ciclos de troquelado. Por
ejemplo, se redujeron algo los ciclos de troquelado hasta el
intercambio de los troqueles en lo que respecta a la lámina de acero
A6 endurecida en más del 150%.
Se fundieron, colaron, y laminaron en caliente
para dar un espesor de 10 mm a una temperatura inicial, aceros
inoxidables C, D que tienen las composiciones mostradas en la tabla
4. Después de eso, se recoció cada chapa de acero laminada en
caliente durante 1 minuto a 1150ºC, se decapó con un ácido, se
laminó en frío para dar un espesor intermedio de
5-8 mm, se recoció durante 1 minuto a
800-1100ºC, y entonces se decapó de nuevo con un
ácido.
Se cortó una pieza de prueba de cada chapa de
acero decapada después de ser recocida, y se troqueló con una razón
de huelgo del 2% en las mismas condiciones como en el ejemplo 1. Se
calculó una razón de un plano de cizallamiento en la pieza de
prueba troquelada para estudiar su relación con el número de tamaño
de grano de la chapa de acero. Los resultados se muestran en la
figura 9. Se observa que se troqueló cualquiera de las chapas de
acero de tipo C según la presente invención, siendo una razón de un
plano de cizallamiento del 100% pese a su número de tamaño de
grano. Por otro lado, se troqueló cualquiera de las chapas de acero
de tipo D que corresponden a SUS304 con una razón inferior de un
plano de cizallamiento de cerca del 45%.
Se ilustra en la figura 10 una relación de una
razón de la inclinación de cizallamiento con un número de tamaño de
grano. La relación demuestra una mejora de una razón de la
inclinación de cizallamiento de un número de tamaño de grano (es
decir, estructura metalúrgica minimizada) pese a los tipos de chapas
de acero. En lo que respecta a las chapas de acero de tipo C según
la presente invención, se reduce a la mitad o menos una razón de la
inclinación de cizallamiento de cualquier chapa de acero C3 a C6 que
tiene un número de tamaño de grano mayor de nº 8, en comparación
con las chapas de acero C1, C2 de número de tamaño de grano menor de
nº 8.
Se troqueló de manera continua cada pieza de
prueba hasta el intercambio de los troqueles, para evaluar la
duración del troquel a partir de los ciclos de troquelado. Los
resultados se muestran en la tabla 5. Se observa que puede
troquelarse cualquier chapa de acero de tipo C con ciclos mayores
hasta el intercambio de los troqueles, es decir adecuados para la
prolongación de la duración del troquel, en comparación con las
chapas de acero de tipo D. Sin embargo, se redujeron algo los
ciclos de troquelado a medida que aumentó el número de tamaño de
grano en más de nº 11, tal como se observa en la chapa de acero C6.
Este resultado demuestra que la minimización excesiva de una
estructura metalúrgica no es favorable para la duración del
troquel.
Un acero inoxidable austenítico fabricado
mediante el método según la invención puede troquelarse para dar un
producto con precisión dimensional alta, debido a la excelente
capacidad de troquelado, especialmente la capacidad de troquelado
fino. Incluso si se troquela la chapa de acero con una razón de
huelgo pequeña, puede mantenerse una razón de un plano de
cizallamiento con respecto a un plano de troquelado en un nivel
mayor sin la aparición de la inclinación sustancial. También es
ventajosa la chapa de acero inoxidable para la prolongación de la
duración del troquel, comparada con las chapas de acero inoxidable
austenítico convencionales tales como SUS304. En consecuencia, se
obtienen productos troquelados con precisión dimensional alta a
partir de la chapa de acero inoxidable austenítico sin aumentar el
coste de la fabricación.
Claims (1)
1. Método de fabricación de un acero
inoxidable austenítico que tiene una propiedad excelente en la
capacidad de troquelado fino, comprendiendo dicho método las etapas
de:
- proporcionar una composición de acero que consiste en hasta el 0,060% en masa de (C + 1/2N), hasta el 1,0% en masa de Si, hasta el 5% en masa de Mn, hasta el 0,006% en masa de S, el 15-20% en masa de Cr, el 5-12% en masa de Ni, hasta el 5% en masa de Cu, opcionalmente hasta el 3,0% en masa de Mo y siendo el resto Fe excepto impurezas inevitables, con la condición de que un valor de Md_{30}, que representa una razón de una fase martensita inducida por deformación definida mediante la siguiente fórmula, está dentro de un intervalo de -60 a -10;
- laminar en caliente de manera convencional, recocer y decapar la composición de acero;
- laminar en frío la chapa de acero de modo que produzca su estructura en bruto de laminación 1,2 veces más dura según la dureza de Vickers que su estructura en estado de recién recocido; y
- realizar el recocido final de la chapa de acero laminada en frío de modo que minimice su estructura metalúrgica a del nº 8 al nº 10 mediante el número de tamaño de grano regulado según la norma JIS G0551.
Md_{30} =
551-462 (C + N) -9,2 Si -29 (Ni + Cu) -8,1 Mn -13,7
Cr -18,5
Mo.
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