ES2581315T3 - Lámina de acero inoxidable ferrítico excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosión, y método para producir la misma - Google Patents

Lámina de acero inoxidable ferrítico excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosión, y método para producir la misma Download PDF

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Akihito Yamagishi
Shigenori Takahata
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Abstract

Una lámina de acero inoxidable ferrítico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosión, que comprende: en % en masa: C: 0,001 a 0,03% Si: 0,01 a 1,0%, Mn: 0,01 a 1,5%, P: 0,005 a 0,05%, S: 0,0001 a 0,01%, Cr: 12 a 16%, N: 0,001 a 0,03%, Nb: 0,05 a 0,3%, Ti: 0,03 a 0,15%, Al: 0,05 a 0,5%, Sn: 0,01 a 1,0%; y opcionalmente, que contiene además un elemento o más de Ni: 0,01 a 0,5%, Cu: 0,01 a 0,5%, Mo: 0,01 a 0,5%, V: 0,01 a 0,5%, Zr: 0,01 a 0,5%, Co: 0,01 a 0,5%, Mg: 0,0001 a 0,005%, B: 0,0003 a 0,005%, y Ca: 0,0003 a 0,005%; y siendo el resto de la lámina de acero Fe e impurezas inevitables, y satisfaciendo la relación de 1<=Nb/Ti<=3,5.

Description

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DESCRIPCION
Lamina de acero inoxidable ferntico excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion, y metodo para producir la misma
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a una lamina de acero inoxidable ferntico de tipo ahorrador en aleacion que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion, y a un metodo para producir la misma.
Antecedentes de la tecnica
Se usa extensamente una lamina de acero inoxidable ferntico en aparatos electricos caseros, equipos de cocina, y otros campos en los se exige resistencia a la corrosion y calidad superficial en un entorno de interiores. Como ejemplos de tal lamina de acero inoxidable ferntico, se pueden mencionar SUS430LX y SUS4J1L en el estandar JIS. Ademas, el documento NPLT 1 describe ejemplos representativos SUS430LX y SUS430J1L que son excelentes en resistencia a la corrosion. Tal acero inoxidable ferntico reduce el C y N, contiene Cr: 16 a 20%, Nb: 0,3 a 0,6%, y Ti y cantidades traza de Cu y Mo anadidas de manera compositiva para impedir el deterioro de las propiedades superficiales debido a picaduras u oxidacion.
En el pasado, la lamina de acero inoxidable ferntico mencionada anteriormente a la que se ha anadido Nb, Ti, etc., ha tenido el defecto de ser inferior en brillo superficial en comparacion con otra lamina de acero inoxidable ferntico (SUS430) en los productos N° 3D acabado o N° 2B acabado prescritos en JIS G 4305 y G 4307. El documento PLT 1 describe el metodo de produccion de banda de acero laminado en fno que es excelente en brillo superficial mediante el control de la cantidad de formacion de escamas de oxido en el recocido de un acero inoxidable ferntico al que se anaden Ti, Nb, etc. Ademas, el documento PLT 2 describe el metodo de desescamar banda de acero laminado en fno y el metodo de produccion de banda de acero laminado en fno inoxidable que es excelente en brillo y resistencia a la corrosion que prescribe la etapa de electrolisis de sal neutra-electrolisis de nitrato. Mientras que el documento PLT 3 describe el metodo de produccion de banda de acero inoxidable de alto brillo que controla la rugosidad del rodillo de trabajo y las condiciones de lubricacion en la laminacion en fno.
La lamina de acero inoxidable ferntico mencionada anteriormente es excelente economicamente para una lamina de acero inoxidable austemtico que contiene una gran cantidad de Ni - que ha subido de precio notablemente en los ultimos anos. Sin embargo, debido a las fluctuaciones de precio en el elemento Cr componente del acero inoxidable y el precio creciente del elemento raro Nb, es diffcil decir que SUS430LX y SUS430J1L seran tambien economicamente suficientes en el futuro.
Como solucion al problema anterior, se puede considerar el metodo para mejorar la resistencia a la corrosion utilizando elementos traza. Los documentos PLT 4 y PLT 5 describen un acero inoxidable ferntico que anade proactivamente P para mejorar la resistencia a la intemperie, la resistencia a la corrosion y la resistencia a la corrosion en rendijas. El documento PLT 4 es un acero inoxidable ferntico con alto contenido en Cr y P que contiene Cr: mas de 20% a 40%, y P: mas de 0,06% a 0,2%. El documento PLT 5 es un acero inoxidable ferntico de P que contiene Cr: 11% a menos que 20%, y P: mas de 0,04% a 0,2%. Sin embargo, P llega a ser un factor que inhibe la facilidad de fabricacion, facilidad de trabajo y facilidad de soldadura.
Los inventores han descrito un acero inoxidable ferntico que es mejorado en resistencia a la corrosion utilizando elementos traza - sin depender de aleaciones de Cr o Mo desde el punto de vista de la econoirna. El documento PLT 6 es un acero inoxidable ferntico que contiene Cr: 13 a 22%, y Sn: 0,001 a 1%, reduce el C, N, Si, Mn y P, y anade Ti: 0,08 a 0,35% como elemento estabilizante. Sin embargo, estas bibliograffas no estudian los efectos sobre el brillo superficial en absoluto, como se explico anteriormente.
Lista de citaciones
Bibliograffa de patentes
PLT 1: Publicacion de patente japonesa no examinada N° 61-288021 A1 PLT 2: Publicacion de patente japonesa no examinada N° 4-232297 A1
PLT 3: Publicacion de patente japonesa no examinada N° 8-243603 A1
PLT 4: Publicacion de patente japonesa no examinada N° 6-172935 A1
PLT 5: Publicacion de patente japonesa no examinada N° 7-34205 A1
PLT 6: Publicacion de patente japonesa no examinada N° 2009-174036 A1
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Bibliograffa no de patentes
NPLT 1: Stainless Steel Handbook, 3a Edicion, P532 Compendio de invencion Problema tecnico
Como se explico anteriormente, SUS430LX y SUS430J1L, que contienen 16% o mas de Cr y tienen Nb u otros elementos estabilizantes anadidos a ellos, tienen problemas economicos en el futuro. Por otra parte, el acero inoxidable fenitico que utiliza elementos traza para mejorar la resistencia a la corrosion, tiene problemas desde el punto de vista de la facilidad de fabricacion y brillo superficial. En los ultimos anos, en la lamina de acero inoxidable que se usa para aparatos electricos caseros, equipos de cocina, etc., ha aumentado la demanda de la mejora en brillo superficial.
Por lo tanto, la presente invencion tiene como tema obtener una resistencia a la corrosion que no sea diferente de SUS430LX o SUS430J1L mediante una cantidad de Cr menor que 16% y mejorar sorprendentemente el brillo superficial en una lamina de acero inoxidable fenitico de tipo ahorrador en aleacion, y tiene como objeto la provision de lamina de acero inoxidable ferntico de tipo ahorrador en aleacion y un metodo para producir la misma que realice esto.
Solucion al problema
Los inventores emprendieron estudios en profundidad para resolver el problema anterior. Como resultado, los inventores obtuvieron los siguientes nuevos hallazgos que son el efecto de la mejora de la resistencia a la corrosion debido a la adicion de Sn y, ademas, la relacion entre la adicion de los elementos estabilizantes Nb y Ti y el brillo superficial en acero inoxidable ferntico con una cantidad de Cr menor que 16%, y de este modo completaron la presente invencion.
(a) Para realizar el efecto de mejora de la resistencia a la corrosion debido a la adicion de una cantidad traza de Sn, se requiere una cantidad de Cr de 12% o mas. Ademas, para mantener la solidez de la pelfcula de pasivacion comprendida de Cr y una cantidad traza de Sn, es eficaz reducir el C, N, Si, Mn, P y S y anadir Nb y Ti, que son elementos estabilizantes.
(b) Nb es un elemento estabilizante que es eficaz para que aparezca una accion de mejora de la resistencia a la corrosion y el brillo superficial. En el acero al que se anade una cantidad traza de Sn, esa accion aparece desde 0,05%. Sin embargo, si se anade 0,3% de Nb o mas, la subida en la temperatura de calentamiento de la laminacion en caliente y la temperatura de recocido del material de acero conduce a una disminucion en el brillo superficial debido a la escama de oxido.
(c) Ti tiene una accion como elemento estabilizante que inmoviliza C y N y, ademas, forma carbosulfuros basados en Ti (por ejemplo, Ti^S2), en el momento de calentar para laminar en caliente, y suprime la formacion de MnS o CaS, que forman puntos de inicio para el oxido. En el acero al que se anade una cantidad traza de Sn, esa accion aparece desde 0,03%. Sin embargo, si se anade 0,15% de Ti o mas, las costras debidas a inclusiones y a la concentracion de Ti en la pelfcula de oxido causan una disminucion en el brillo superficial.
(d) Se descubrio que los efectos de la adicion de Nb y Ti en el acero anterior al que se anade una cantidad traza de Sn aparecen notablemente en la adicion compositiva en el intervalo de 1 <Nb/Ti<3,5. Esto es, para mejorar la resistencia a la corrosion y el brillo superficial del acero al que se anade una cantidad traza de Sn, se encontro que es eficaz anadir principalmente Nb, que tiene una gran accion en mejorar el brillo superficial, y anadir de manera compositiva una cantidad traza de Ti para suprimir la formacion de puntos de inicio de oxido y mantener la solidez de la pelfcula de pasivacion.
(e) La accion de mejora del brillo superficial debido a la adicion de Nb no esta todavfa clara en muchos puntos, pero la causa de la disminucion en el brillo superficial, esto es, la oxidacion interna y la oxidacion en los bordes de los granos en el calentamiento para laminacion en caliente y recocido, son suprimidos mas debido a la presencia de Sn soluto y Nb soluto. Por lo tanto, se cree que el efecto de mejora del brillo debido a la adicion de Nb se obtiene debido a la superposicion con Sn soluto.
(f) La temperatura de extraccion despues del calentamiento para laminacion en caliente, desde el punto de vista de la mejora del brillo, es una temperatura para asegurar la cantidad de formacion de escamas para retirar inclusiones en la capa superficial del bloque colado que inducen costras y para formar sulfuros de carbono basados en Ti (por ejemplo, Ti^S2) para suprimir la formacion de MnS o CaS que forman oxido. En un acero con una cantidad de Cr menor que 16% y al que se anade una cantidad traza de Sn, ajustar la temperatura de 1.080 a 1.190°C es eficaz.
(g) Enrollar despues de laminar en caliente, desde el punto de vista de la mejora del brillo superficial, suprime defectos superficiales en el momento de enrollar y suprime los oxidos internos y la oxidacion en los bordes de los granos que disminuyen el brillo. En un acero con una cantidad de Cr menor que 16% y al que se anade una cantidad
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traza de Sn, ajustar la temperature a 500 a 700°C es eficaz. Ademas, es eficaz ajustar la temperature de recocido a 980°C o menos desde el punto de vista de asegurar el brillo.
La esencia de la presente invencion, obtenida en base a los hallazgos anteriores (a) a (g), es como sigue:
(1) Una lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion que comprende: en % en masa,
C: 0,001 a 0,03%
Si: 0,01 a 1,0%,
Mn: 0,01 a 1,5%,
P: 0,005 a 0,05%,
S: 0,0001 a 0,01%,
Cr: 12 a 16%,
N: 0,001 a 0,03%,
Nb: 0,05 a 0,3%,
Ti: 0,03 a 0,15%,
Al: 0,05 a 0,5%, y
Sn: 0,01 a 1,0%; y
siendo el resto de la lamina de acero Fe e impurezas inevitables, y satisfaciendo la relacion de 1<Nb/Ti<3,5.
(2) La lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion expuesta en (1), en donde la lamina de acero inoxidable contiene ademas, en % en masa, un elemento o mas de
Ni: 0,01 a 0,5%,
Cu: 0,01 a 0,5%,
Mo: 0,01 a 0,5%,
V: 0,01 a 0,5%,
Zr: 0,01 a 0,5%,
Co: 0,01 a 0,5%,
Mg: 0,0001 a 0,005%,
B: 0,0003 a 0,005%, y
Ca: 0,0003 a 0,005%.
(3) Un metodo de produccion de una lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion, que comprende: calentar un bloque de acero inoxidable que contiene los ingredientes de acero descritos en (1) o (2) anteriores, sacar el bloque del horno de calentamiento a una temperatura de extraccion de 1.080 a 1.190°C, y laminar en caliente y enrollar la lamina de acero a una temperatura de 500 a 700°C.
(4) El metodo de produccion de la lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion expuesta en (3), que comprende: enrollar la lamina de acero en laminacion en caliente, laminar en fno y recocer para acabado la lamina de acero a 850 a 980°C.
(5) El metodo de produccion de la lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion expuesta en (3), que comprende: enrollar la lamina de acero en laminacion en caliente, laminar en fno dos veces o mas, lo que incluye recocido de procesamiento, y recocer para acabado la lamina de acero a 850 a 980°C.
(6) El metodo de produccion de la lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion expuesta en (4) o (5), que comprende: enrollar la lamina de acero en laminacion en caliente, y recocer la lamina laminada en caliente a una temperatura de recocido en el intervalo de la temperatura de recristalizacion a 1.050°C antes de laminar en fno.
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Efectos ventajosos de la invencion
Segun la presente invencion, el notable efecto es exhibido obteniendo una lamina de acero inoxidable ferntico de tipo ahorrador en aleacion que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion que no aumenta en coste de aleacion o coste de fabricacion y por lo tanto es excelente en econoirna. La lamina de acero tiene una resistencia a la corrosion no diferente de SUS430LX y SUS430J1L, y mejora notablemente el brillo superficial.
Breve descripcion de los dibujos
La FIG. 1 muestra la relacion entre la cantidad de Nb/Ti y el brillo superficial Ga45° (0°).
La FIG. 2 muestra la relacion entre la cantidad de Nb/Ti y el brillo superficial Ga45° (90°).
Descripcion de las realizaciones
Los requerimientos de la presente invencion se explicaran en detalle. Notese que el “%” de contenido de los elementos significa “% en masa”.
[1] Las razones de la limitacion de los ingredientes se explicaran a continuacion.
Debido a que el C degrada la resistencia a la corrosion, el lfmite superior de su contenido es 0,03%. Desde el punto de vista de la resistencia a la corrosion, cuanto menor es el contenido de C, mejores caractensticas se presentan. El lfmite superior es preferiblemente 0,02%, mas preferiblemente 0,01%, aun mas preferiblemente 0,005%. Ademas, una reduccion excesiva conduce a un aumento en el coste de refinado, con lo que el lfmite inferior del contenido es 0,001%. Considerando la resistencia a la corrosion o el coste de fabricacion, el lfmite inferior es preferiblemente 0,002%.
Se anade a veces Si como elemento desoxidante. Sin embargo, el Si es un elemento de refuerzo de la solucion. Desde el punto de vista de la supresion de la disminucion en la facilidad de trabajo, el lfmite superior es 1,0%. Desde el punto de vista de la facilidad de trabajo, cuanto menor es el contenido de Si, mejores caractensticas se presentan. El lfmite superior es preferiblemente 0,6%, mas preferiblemente 0,3%, aun mas preferiblemente 0,2%. Ademas, como una reduccion excesiva conduce a un aumento en el coste de refinado, el lfmite inferior del contenido de Si es 0,01%. Si se considera la facilidad de trabajo y el coste de fabricacion, el lfmite inferior es preferiblemente 0,05%.
Dado que Mn es un elemento que forma MnS, el punto de inicio de la oxidacion, inhibe la resistencia a la corrosion, con lo que el contenido debe ser tan pequeno como sea posible. Desde el punto de vista de la supresion de la disminucion en la resistencia a la corrosion, el lfmite superior del contenido es 1,5%. Desde el punto de vista de la resistencia a la corrosion, cuanto menor es el contenido de Mn, mejores caractensticas se presentan. El lfmite superior es preferiblemente 1,0%, mas preferiblemente 0,3%, aun mas preferiblemente 0,2%. Ademas, una reduccion excesiva conduce a un aumento en el coste de refinado, con lo que el lfmite inferior del contenido de Mn es 0,01%. Preferiblemente, considerando la resistencia a la corrosion y el coste de fabricacion, el lfmite inferior debe ser 0,05%.
Debido a que el P es un elemento que inhibe la facilidad de fabricacion y la facilidad de soldadura, cuanto menor es el contenido de P, mejores caractensticas se presentan. Desde el punto de vista de la supresion de la disminucion en facilidad de fabricacion y facilidad de soldadura, cuanto menor es el contenido de P, mejores caractensticas se presentan. El lfmite superior es preferiblemente 0,04%, mas preferiblemente 0,03%. Ademas, una reduccion excesiva conduce a un aumento en los costes de refinado, con lo que el lfmite inferior del contenido de P es 0,005%. Mas preferiblemente, considerando el coste de fabricacion, debe ser 0,01%.
El S es un elemento de impureza. Inhibe la resistencia a la corrosion y la facilidad de trabajo en caliente. Cuanto menor es el contenido de S, mejores caractensticas se presentan. Para asegurar la resistencia a la corrosion y la facilidad de trabajo en caliente, el lfmite superior del contenido de S es 0,01%. Desde el punto de vista de la resistencia a la corrosion o la facilidad de trabajo en caliente, cuanto menor es el contenido de S, mejores caractensticas se presentan. El lfmite superior es preferiblemente 0,005%, mas preferiblemente 0,003%, aun mas preferiblemente 0,002%. Ademas, dado que una reduccion excesiva conduce a un aumento en el coste de refinado, preferiblemente el lfmite inferior del contenido es 0,0001%. Mas preferiblemente, considerando la resistencia a la corrosion y el coste de fabricacion, el lfmite inferior debe ser 0,0002%.
El Cr es un elemento del acero inoxidable ferntico. Es tambien un elemento esencial para asegurar la resistencia a la corrosion. Para asegurar la resistencia a la corrosion de la presente invencion, el lfmite inferior es 12%. El lfmite superior es 16% desde el punto de vista de la economfa, en comparacion con SUS430LX. Considerando la resistencia a la corrosion y la cantidad de adicion de Sn, es preferiblemente 13 a 15%.
El N, al igual que el C, degrada la resistencia a la corrosion, con lo que cuanto mas pequeno es el contenido, mejor, por lo tanto el lfmite superior es 0,03%. Desde el punto de vista de la resistencia a la corrosion, cuanto menor es el contenido de N, mejores caractensticas se presentan. El lfmite superior es preferiblemente 0,02%, mas preferiblemente 0,012%. Ademas, una reduccion excesiva conduce a un aumento en el coste de refinado, con lo que
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preferiblemente el Kmite inferior es 0,001%. Mas preferiblemente, considerando la resistencia a la corrosion y el coste de fabricacion, el contenido debe ser 0,005%.
El Nb es un elemento esencial para mejorar la resistencia a la corrosion y, ademas, mejorar el brillo superficial en el acero con trazas de Sn de la presente invencion. El efecto anterior es expresado desde 0,05% o mas. Sin embargo, una adicion excesiva eleva la temperature de recristalizacion del acero y causa, de manera inversa, una disminucion en el brillo superficial. Por lo tanto, el lfmite superior es 0,3%. Preferiblemente, considerando la resistencia a la corrosion, el brillo superficial y la facilidad de fabricacion, el contenido es 0,1 a 0,2%.
El Ti funciona como un elemento estabilizante que inmoviliza el C y al N y es tambien un elemento esencial para la mejora de la resistencia a la corrosion. El efecto anterior es expresado desde 0,03%. Sin embargo, una adicion excesiva conduce a una disminucion en el brillo superficial debido a costras causadas por inclusiones y la concentracion de Ti en la pelfcula de oxido. Por lo tanto, el lfmite superior es 0,15%. Preferiblemente, considerando la resistencia a la corrosion, el brillo superficial y la facilidad de fabricacion, el contenido es 0,05 a 0,1%.
Debido a que el Al es un elemento que es eficaz como elemento desoxidante, el lfmite inferior del contenido es 0,005%. Sin embargo, dado que una adicion excesiva causa un deterioro de la facilidad de trabajo o la tenacidad y la facilidad de soldadura, el lfmite superior del contenido de Al es 0,5%. Desde el punto de vista de la facilidad de trabajo, tenacidad y facilidad de soldadura, cuanto menor es el contenido de Al, mejores caractensticas se presentan. El lfmite superior es preferiblemente 0,1%, mas preferiblemente 0,05%, aun mas preferiblemente 0,03%. Ademas, considerando el coste de refinado, el lfmite inferior del contenido es mas preferiblemente 0,01%.
El Sn es un elemento esencial para asegurar la resistencia a la corrosion que es objetivo de la presente invencion sin depender de la aleacion de Cr y Mo ni la adicion de los elementos raros Ni, Co, etc. Para obtener la resistencia a la corrosion que es el objetivo de la presente invencion, el lfmite inferior del contenido de Sn es 0,01%. Para asegurar la mejor resistencia a la corrosion, el contenido es preferiblemente 0,05% o mas, mas preferiblemente 0,1% o mas. Sin embargo, una adicion excesiva conduce a una disminucion en el brillo superficial o en la facilidad de fabricacion. El efecto de mejora de la resistencia a la corrosion tambien se llega a saturar. Por esta razon, el lfmite superior es 1,0%. Considerando la resistencia a la corrosion y el brillo superficial, el lfmite superior del contenido es 0,5% o menos, mas preferiblemente 0,3%, aun mas preferiblemente 0,2%.
El Nb y el Ti se anaden en los intervalos anteriores. Las cantidades de adicion deben satisfacer 1<Nb/Ti<3,5 para obtener la resistencia a la corrosion y el brillo superficial que son los objetivos de la presente invencion. Cuando Nb/Ti<1, el brillo superficial debido a las inclusiones basadas en Ti u oxidos basados en Ti disminuye. Por el contrario, cuando 3,5<Nb/Ti, el brillo superficial debido a la oxidacion interna o la oxidacion de los bordes de los granos causada por la subida de la temperatura de calentamiento de la laminacion en caliente y la temperatura de recocido disminuye. El intervalo mas preferido es 1,5<Nb/Ti<3 considerando la resistencia a la corrosion y el brillo superficial que son los objetivos de la presente invencion.
El Ni, Cu, Mo, V, Zr y Co son elementos que mejoran la resistencia a la corrosion debido a un efecto sinergico con el Sn, y se pueden anadir de acuerdo con la necesidad. Cuando se anaden, los contenidos son 0,01% o mas, donde este efecto es exhibido, preferiblemente 0,02% o mas. Mas preferiblemente, los contenidos son 0,05%, donde el efecto es mas notable. Sin embargo, si es por encima de 0,05%, se produce un aumento en el coste de material o una disminucion en el brillo superficial, con lo que los lfmites superiores de los contenidos son 0,5%. Dado que estos elementos son raros, en caso de anadir estos elementos, los intervalos preferibles de Ni y Cu son 0,1 a 0,4%, mientras que el intervalo preferible de Mo es 0,1 a 0,3%. Los intervalos preferibles de V, Zr y Co son 0,02 a 0,3%.
El Mg forma oxidos de Mg en el acero fundido junto con el Al, y actua como desoxidante y tambien actua como nucleos para la precipitacion de TiN. El TiN forma los nucleos para la solidificacion de la fase de ferrita en el proceso de solidificacion. Promoviendo la cristalizacion de TiN, es posible provocar la formacion fina de la fase de ferrita en el momento de la solidificacion. Refinando la estructura solidificada, es posible impedir defectos superficiales debidos a la formacion de crestas o surcos u otras estructuras solidificadas bastas del producto. Ademas, provoca una mejora de la facilidad de trabajo. Por lo tanto, se puede anadir como se necesite. Cuando se anade, el contenido es 0,0001% o mas para realizar estos efectos. Sin embargo, si es mas de 0,005%, la facilidad de fabricacion se deteriora, con lo que el lfmite superior es 0,005%. Preferiblemente, considerando la facilidad de fabricacion, el contenido es 0,0003 a 0,002%.
El B es un elemento que mejora la facilidad de trabajo en caliente y la facilidad de trabajo secundaria. La adicion a acero inoxidable ferntico es eficaz, con lo que se puede anadir como se necesite. Cuando se anade, el contenido es 0,0003% o mas para realizar estos efectos. Sin embargo, una adicion excesiva conduce a una disminucion en la elongacion, con lo que el lfmite superior es 0,005%. Preferiblemente, considerando el coste de material y la facilidad de trabajo, el contenido es 0,0005 a 0,002%.
El Ca es un elemento que mejora la facilidad de trabajo en caliente y la limpieza del acero, y se puede anadir como se necesite. Cuando se anade, el contenido es 0,0003% o mas para realizar estos efectos. Sin embargo, una adicion excesiva conduce a una disminucion en la facilidad de fabricacion o una disminucion en la resistencia a la corrosion debido al CaS y otras inclusiones solubles en agua, con lo que el lfmite superior es 0,005%. Preferiblemente,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
considerando la facilidad de fabricacion y la resistencia a la corrosion, el contenido es 0,0003 a 0,0015%.
[II] Las razones para la limitacion del metodo de produccion se explicaran a continuacion.
Se mostrara un ejemplo del metodo de produccion que se requiere para obtener laminas que tienen los ingredientes mostrados en la seccion [I] anterior y que tienen las mismas resistencias a la corrosion que SUS430LX y SUS430J1L y brillo superficial superior a SUS430LX y SUS430J1L.
Un bloque de acero que tiene los ingredientes que se muestran en la seccion [I] anterior se inserto en un horno de calentamiento de laminacion en caliente y se calento. La temperature de extraccion del bloque desde el horno de calentamiento de laminacion en caliente fue 1.080°C o mas para asegurar una cantidad de formacion de escamas para retirar inclusiones en la capa superficial del bloque colado que conducinan a costras. La cantidad de formacion de escamas debe ser, convertida en grosor de escamas, 0,2 mm o mas. Ademas, el ftmite superior de la temperatura de extraccion fue 1.190°C para suprimir la formacion de MnS o CaS que forman puntos de inicio de oxido y estabilizar sulfuros de carbono basados en Ti (por ejemplo Ti^S2). Si se considera asegurar la resistencia a la corrosion y el brillo superficial que son los objetivos de la presente invencion, la temperatura de extraccion es preferiblemente 1.140 a 1.180°C.
La temperatura de enrollado despues la laminacion en caliente es 500°C o mas para suprimir defectos superficiales durante el enrollado. Si la temperatura de enrollado es menor que 500°C, el rociado de agua despues de la laminacion en caliente provoca defectos de forma en la banda de acero laminada en caliente e induce defectos superficiales en el momento de operaciones de desenrollado o desplazamiento. La temperatura de enrollado es 700°C o menos para suprimir el crecimiento de oxidos internos o la oxidacion de los bordes de los granos que conduce a una disminucion en brillo. Por encima de 700°C, se forman facilmente precipitados que contienen Ti o P y son susceptibles de conducir a una disminucion en la resistencia a la corrosion. Si se considera asegurar el brillo superficial y la resistencia a la corrosion que son los objetivos de la presente invencion, la temperatura de enrollado es preferiblemente 550 a 650°C.
Despues de enrollar en la laminacion en caliente, la lamina se lamina en fno. En este momento, antes de la laminacion en fno, la lamina laminada en caliente tambien puede ser recocida. Ademas, la laminacion en fno se puede realizar una vez, o dos veces o mas. Sin embargo, cuando se lamina en fno dos veces o mas, se realiza un recocido de proceso entre las operaciones de laminacion en fno. Cuando se recuece la lamina laminada en caliente, para suprimir el crecimiento de oxidos internos o la oxidacion de los bordes de los granos que causa una disminucion en brillo, la temperatura de recocido es preferiblemente 1.050°C o menos. Ademas, el ftmite inferior de la temperatura de recocido es preferiblemente la temperatura de recristalizacion del acero (alrededor de 850°C). Aqrn, la “temperatura de recristalizacion” significa la temperatura donde se forman nuevos granos cristalinos libres de deformacion a partir de la estructura trabajada laminada. En el caso de realizar un recocido de proceso entre las operaciones de laminacion en fno, es preferible usar un intervalo de temperatura similar.
Las condiciones de la laminacion en fno no estan limitadas particularmente. El recocido de acabado despues de la laminacion en fno se realiza preferiblemente a 980°C o menos considerando el brillo superficial. Como se explico anteriormente, cuanto mas baja es la temperatura de recocido, mas se suprime la oxidacion interna y la oxidacion en los bordes de los granos. Es ventajoso para la mejora del brillo superficial. Por lo tanto, el ftmite inferior es preferiblemente la temperatura de recristalizacion de 850°C. El metodo de encurtido no esta limitado particularmente. No hay problema incluso si se realiza por un metodo que se usa habitualmente en la industria. Por ejemplo, hay inmersion en un bano de sal alcalina + encurtido electrolftico + inmersion en acido nitrofluorico e inmersion en un bano de sal alcalina + encurtido electrolftico. El encurtido electrolftico se puede realizar por electrolisis de sal neutra, electrolisis de acido nftrico, etc.
Ejemplos
Los ejemplos de la presente invencion seran explicados como sigue.
Un acero inoxidable ferntico que tiene los ingredientes de la Tabla 1 se fundio, se lamino en caliente mediante una temperatura de extraccion de 1.150 a 1.220°C, y se enrollo mediante una temperatura de enrollado de 480 a 750°C para obtener una lamina de acero laminado en caliente de un grosor de 4,0 a 6,0 mm. La lamina de acero laminado en caliente se recocio, o no, y se lamino en fno una vez o dos veces interespaciadas por un recocido de proceso para producir una lamina de acero laminado en fno de 0,4 a 1,0 mm de grosor. La lamina de acero laminado en fno obtenida se trato por recocido de acabado a una temperatura de complecion de la recristalizacion de 870 a 1.020°C, y se trato mediante encurtido habitual para obtener el producto N° 2B en las especificaciones superficiales prescritas en JIS G 4307. Para el encurtido ordinario, por ejemplo, se puede usar inmersion en un bano de sal alcalina (430°C), despues tratamiento por electrolisis de sal neutra (50°C, Na2SO4). Para los ingredientes del acero, se usaron tanto los intervalos prescritos por la presente invencion como otros intervalos. Para las condiciones de fabricacion, se usaron tanto las condiciones prescritas por la presente invencion como otras condiciones. Para el acero comparativo, se uso SUS430LX (17% Cr-0,3% Ti).
El brillo superficial se evaluo midiendo el valor de Brillo a 45° (Gs45°) en la direccion de laminacion de la lamina de acero (0°) y en la direccion perpendicular a la laminacion (90°) prescritos en JIS Z 8741. La resistencia a la corrosion
fue evaluada preparando muestras de laminas de acero (grosor x 100 mm cuadrados) de superficies N° 2B y superficies pulidas #600, y ejecutando ensayos sumergiendolas en una disolucion acuosa de NaCI al 0,5%, a 80°C, durante 168 h y ensayos de rociado de sal basados en JIS Z 2371 (ensayo de 168 h de rociado continuo). El grado de oxidacion fue evaluado en comparacion con SUS430LX como “Muy bueno” en el caso de un buen nivel sin 5 manchas ni oxidacion en puntos, como “Bueno” en el caso de un nivel equivalente y sin diferencia, y como “Deficiente” en el caso de manchas de oxido u otro nivel inferior. La Tabla 2 muestra los resultados de ensayo.
c Si Mn P S Cr N Nb Ti Al Sn Nb/Ti Otros Comentarios
A
0,003 0,11 0,09 0,021 0,001 12,2 0,012 0,21 0,09 0,028 0,31 2,3 Acero inv.
B
0,003 0,09 0,1 0,014 0,001 15,7 0,011 0,15 0,07 0,035 0,05 2,1 Acero inv.
C
0,009 0,07 0,08 0,02 0,001 13,8 0,008 0,14 0,04 0,04 0,18 3,5 Ca: 0,003, B: 0,003 Acero inv.
D
0,002 0,05 0,28 0,022 8E-04 14,6 0,009 0,15 0,07 0,02 0,12 2,1 Acero inv.
E
0,003 0,05 0,05 0,015 0,002 15,2 0,009 0,16 0,06 0,032 0,13 2,7 Acero inv.
F
0,003 0,11 0,12 0,022 0,002 14,8 0,017 0,12 0,07 0,022 0,15 1,7 Acero inv.
G
0,004 0,11 0,09 0,012 0,001 12,5 0,016 0,27 0,13 0,03 0,25 2,1 Acero inv.
H
0,004 0,09 0,11 0,021 9E-04 14,6 0,009 0,06 0,05 0,016 0,15 1,2 Ni: 0,1, Cu: 0,1 Acero inv.
I
0,005 0,11 0,08 0,015 8E-04 14,4 0,008 0,12 0,08 0,035 0,11 1,5 Mo: 0,2, Mg: 0,005 Acero inv.
J
0,018 0,05 0,28 0,022 8E-04 14,1 0,009 0,17 0,08 0,02 0,12 2,1 V: 0,2 Acero inv.
K
0,001 0,8 0,03 0,22 7E-04 14,8 0,006 0,16 0,09 0,02 0,13 1,8 Co: 0,05, Zr: 0,05 Acero inv.
L
0,002 0,01 0,8 0,022 5E-04 14,5 0,005 0,13 0,09 0,02 0,12 1,4 V: 0,02, Co: 0,015, Zr: 0,015 Acero inv.
M
0,002 0,12 0,15 0,022 0,001 14,4 0,011 0,12 0,08 0,085 0,11 1,5 Acero inv.
N
0,005 0,08 0,08 0,02 0,001 14,2 0,009 0,13 0,1 0,042 0,11 1,30 B: 7 ppm, Ca: 3 ppm Acero inv.
O
0,034 0,09 0,12 0,022 0,002 13,2 0,012 0,14 0,06 0,04 0,09 2,3 Acero comp.
P
0,003 0,11 1,55 0,023 0,002 13,3 0,013 0,15 0,05 0,045 0,11 3,0 Acero comp.
Q
0,007 0,12 0,13 0,023 0,011 13,1 0,012 0,15 0,06 0,042 0,12 2,5 Acero comp.
R
0,005 0,11 0,11 0,021 0,001 11,7 0,013 0,14 0,07 0,045 0,11 2,0 Acero comp.
S
0,006 0,11 0,12 0,023 0,001 13,3 0,011 0,32 0,09 0,05 0,11 3,6 Acero comp.
T
0,004 0,11 0,11 0,021 9E-04 13,3 0,012 0,04 0,05 0,05 0,09 0,8 Acero comp.
U
0,004 0,11 0,09 0,023 0,002 13,2 0,011 0,12 0,17 0,05 0,11 0,7 Acero comp.
V
0,003 0,11 0,11 0,023 0,002 13,2 0,011 0,09 0,02 0,05 0,11 4,5 Acero comp.
N° Acero Brillo Gs45° Resistencia a la corrosion Laminacion en caliente (°C) Recocido despues de laminacion en caliente Veces de laminacion en frio Recocido final (°C) Comentarios
0°
90° Immersion en NaCI al 0,5% Rociado de NaCI al 3,5% Extraccion Bobinado
i n g r i n V
1 A 680 620 Buena Buena 1.140 580 Si 1 870 Ej. Inv.
2
B 720 680 Muy buena Muy buena 1.180 600 Si 1 950 Ej. Inv.
3
C 800 750 Buena Buena 1.160 590 Si 1 940 Ej. Inv.
4
D 780 730 Muy buena Muy buena 1.180 610 Si 1 930 Ej. Inv.
5
E 820 780 Muy buena Muy buena 1.180 680 Si 1 945 Ej. Inv.
6
F 790 730 Muy buena Buena 1.180 550 Si 1 950 Ej. Inv.
7
850 800 Muy buena Muy buena 1.160 600 No 2 950 Ej. Inv.
8
630 550 Buena Buena 1.050 480 No 1 950 Ej. Inv.
9
630 550 Buena Buena 1.180 620 Si 1 1.020 Ej. Inv.
10
G 690 630 Buena Buena 1.150 600 Si 1 880 Ej. Inv.
11
H 720 670 Buena Muy buena 1.160 600 Si 1 930 Ej. Inv.
12
I 800 750 Muy buena Muy buena 1.180 680 Si 1 940 Ej. Inv.
13
850 820 Muy buena Muy buena 1.160 550 Si 2 930 Ej. Inv.
14
840 810 Muy buena Muy buena 1.160 650 No 2 940 Ej. Inv.
15
640 550 Buena Buena 1.220 750 Si 1 960 Ej. Inv.
16
680 600 Buena Buena 1.160 650 Si 1 990 Ej. Inv.
17
J 720 650 Buena Buena 1.180 650 Si 1 940 Ej. Inv.
18
K 680 630 Buena Buena 1.180 550 Si 1 950 Ej. Inv.
19
L 650 620 Buena Buena 1.180 650 Si 1 950 Ej. Inv.
20
M 640 620 Buena Buena 1.180 550 Si 1 960 Ej. Inv.
21
N 790 760 Buena Buena 1.150 580 Si 1 910 Ej. Inv.
i n g r c 0 m p
22 O 750 700 Deficiente Buena 1.180 600 Si 1 930 Ej. comp.
23
P 700 650 Deficiente Deficiente 1.180 600 Si 1 930 Ej. comp.
24
Q 680 650 Deficiente Deficiente 1.180 620 Si 1 930 Ej. comp.
25
R 700 650 Deficiente Deficiente 1.160 600 Si 1 890 Ej. comp.
26
S 580 550 Buena Buena 1.180 620 Si 1 1.000 Ej. comp.
27
T 590 500 Buena Buena 1.180 630 Si 1 870 Ej. comp.
28
U 600 510 Buena Buena 1.180 600 Si 1 940 Ej. comp.
29
V 610 520 Deficiente Deficiente 1.180 600 Si 1 870 Ej. comp.
SUS430LX
610 520 Referencia (manchas) Referencia (oxidacion en puntos) 1.200 650 Si 1 920 Ej. Conv.
(Nota 1) Evaluacion de la resistencia a la corrosion/Comparada con SUS430LX, Muy buena: Excelente (sin manchas ni oxidacion en puntos) Buena: Sin diferencia (igual), Deficiente: Inferior (manchas de oxido)
En la Tabla 2, el Ensayo N° 1 a 21 son acero inoxidable ferntico que satisface todos los ingredientes que estan limitados en la presente invencion. Se encontro que estas laminas de acero tienen un brillo superficial mas alto en comparacion con SUS430LX (brillo de SUS430LX a Ga45° (0°) = 610 o mas, y brillo a Ga45° (90°) = 520 o mas) y tienen una resistencia a la corrosion que es mas alta que o de la misma calidad que SUS430LX.
5 El Ensayo N° 8, 9, 15 y 16 tienen los ingredientes que se prescriben en la presente invencion, pero se desvfan del metodo de produccion segun la presente invencion (temperatura de extraccion y temperatura de enrollado). Estas laminas de acero satisfacen la resistencia a la corrosion o el brillo que son los objetivos de la presente invencion, pero el brillo es inferior a otros ejemplos de la presente invencion.
El Ensayo N° 22 a 29 son el metodo de produccion que se prescribe en la presente invencion, pero usando 10 ingredientes que se desvfan de los de la presente invencion. Estas laminas de acero no pueden dar tanto el brillo superficial como la resistencia a la corrosion que son los objetivos en la presente invencion.
La FIG. 1 y la FIG. 2 muestran la relacion entre las cantidades de Nb/Ti y el brillo superficial en los ejemplos. Para obtener el brillo superficial que es el objetivo de la presente invencion, esto es, Gs45° (0°) de 610 o mas y Gs45° (90°) de 520 o mas, correspondientes a SUS430LX, es importante obtener los intervalos de ingredientes segun la 15 presente invencion, que son 1<Nb/Ti<3,5.
Aplicabilidad industrial
Segun la presente invencion, es posible obtener un acero inoxidable fenitico de tipo ahorrador en aleacion excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion, que es economicamente excelente sin subir en coste de aleacion o coste de fabricacion, tiene una resistencia a la corrosion de SUS430LX o SUS430J1L, y esta sorprendentemente 20 mejorado en brillo superficial.

Claims (5)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Una lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion, que comprende: en % en masa:
    C: 0,001 a 0,03%
    Si: 0,01 a 1,0%,
    Mn: 0,01 a 1,5%,
    P: 0,005 a 0,05%,
    S: 0,0001 a 0,01%,
    Cr: 12 a 16%,
    N: 0,001 a 0,03%,
    Nb: 0,05 a 0,3%,
    Ti: 0,03 a 0,15%,
    Al: 0,05 a 0,5%,
    Sn: 0,01 a 1,0%; y
    opcionalmente, que contiene ademas un elemento o mas de Ni: 0,01 a 0,5%,
    Cu: 0,01 a 0,5%,
    Mo: 0,01 a 0,5%,
    V: 0,01 a 0,5%,
    Zr: 0,01 a 0,5%,
    Co: 0,01 a 0,5%,
    Mg: 0,0001 a 0,005%,
    B: 0,0003 a 0,005%, y Ca: 0,0003 a 0,005%; y
    siendo el resto de la lamina de acero Fe e impurezas inevitables, y satisfaciendo la relacion de 1<Nb/Ti<3,5.
  2. 2. Un metodo de produccion de una lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion, que comprende: calentar un bloque de acero inoxidable que contiene los ingredientes de acero descritos en la reivindicacion 1, sacar el bloque del horno de calentamiento a una temperatura de extraccion de 1.080 a 1.190°C, y laminar en caliente y enrollar la lamina de acero a una temperatura de 500 a 700°C.
  3. 3. El metodo de produccion de la lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion expuesto en la reivindicacion 2, que comprende: enrollar la lamina de acero en laminacion en caliente, laminar en fno y recocer para acabado la lamina de acero a 850 a 980°C.
  4. 4. El metodo de produccion de la lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion expuesto en la reivindicacion 2, que comprende: enrollar la lamina de acero en laminacion en caliente, laminar en fno dos veces o mas, lo que incluye recocido de procesamiento, y recocer para acabado la lamina de acero a 850 a 980°C.
  5. 5. El metodo de produccion de la lamina de acero inoxidable ferntico que es excelente en brillo superficial y resistencia a la corrosion expuesto en las reivindicaciones 3 o 4, que comprende: enrollar la lamina de acero en laminacion en caliente, y recocer la lamina laminada en caliente a una temperatura de recocido en el intervalo de la temperatura de recristalizacion a 1.050°C antes de laminar en fno.
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