ES2662417T3 - Acero inoxidable ferrítico y método para fabricar el mismo - Google Patents

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Abstract

Acero inoxidable ferrítico que tiene una composición que consiste, en % en masa, en C: del 0,001 % al 0,030 %, Si: del 0,03 % al 0,15 %, P: el 0,05 % o menos, S: el 0,01 % o menos, Cr: de más del 22,0 % al 28,0 %, Mo: del 0,2 % al 3,0 %, Al: del 0,01 % al 0,08 %, Ti: de más del 0,30 % al 0,80 %, V: del 0,001 % al 0,080 % y N: del 0,001 % al 0,050 %; Mn: del 0,05 % al 0,30 % y Ni: del 0,01 % a menos del 0,30 %; Nb: el 0,05 % o menos como componente opcional, uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste en Cu: el 1,0 % o menos, Zr: el 1,0 % o menos, W: el 1,0 % o menos y B: el 0,1 % o menos como componentes opcionales; y siendo el resto Fe e impurezas inevitables, y que tiene una superficie donde se distribuye TiN que tiene un diámetro de grano de 1 μm o más a una densidad de 30 partículas/mm2 o más.

Description

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Distribución de densidad de TiN que tiene el diámetro de grano de 1 m o más sobre la superficie del acero: 30 partículas/mm2 o más
El color de revenido normalmente se elimina mediante un tratamiento con ácido o un tratamiento electrolítico. El color de revenido se forma a partir de los óxidos de elementos químicos tales como Si, Al y Cr. Estos óxidos son estables al ácido y el potencial eléctrico en comparación con la fundición base y es menos probable que se disuelvan. Por tanto, la eliminación del color de revenido mediante un tratamiento con ácido, un tratamiento electrolítico, o similar se realiza disolviendo la región de agotamiento de Cr justo bajo el color de revenido y desprendiendo el color de revenido. En ese momento, cuando el color de revenido protege de manera uniforme y densa la superficie de la fundición base, un ácido o una disolución electrolítica no alcanza la región de agotamiento de Cr. Esto deteriora el rendimiento de eliminación del color de revenido.
El grosor del color de revenido generalmente es de varios cientos de nm. En el caso de que exista una partícula de TiN gruesa que tenga un diámetro de grano de 1 m o más sobre la superficie, el TiN existe mientras se atraviesa el color de revenido. Por tanto, el área periférica del TiN se convierte en un defecto del color de revenido. Puesto que penetra un ácido o una disolución electrolítica al interior de la fundición base a través de esta área, se mejora el rendimiento de eliminación del color de revenido. Puede obtenerse una mejora en el rendimiento de eliminación del color de revenido mediante la distribución de TiN que tiene un diámetro de grano de 1 m o más a una densidad de 30 partículas/mm2 o más sobre la superficie del color de revenido. Preferiblemente, el TiN se distribuye a una densidad de 35 partículas/mm2 o más hasta 150 partículas/mm2.
Los componentes químicos básicos del acero inoxidable ferrítico según esta realización son tal como se describieron anteriormente y el resto son Fe e impurezas inevitables. Además, el acero inoxidable ferrítico según la presente invención puede contener Nb en el siguiente intervalo.
Nb: del 0,001 % al 0,050 % o menos
El Nb se combina preferentemente con C y N, de modo que se inhibe el deterioro de la resistencia a la corrosión debido a la precipitación de carbonitruro de Cr. Además, un pequeño contenido de Nb produce la precipitación de NbN que se une a una parte de precipitación de TiN. Cuando se precipita NbN, se precipita NbN complejado con Cr (el Cr se incorpora en el NbN). Por tanto, se forma una pequeña región de agotamiento de Cr en un grado que no afecta a la resistencia a la corrosión en el área periférica de la parte de precipitación de TiN. Es probable que se elimine el color de revenido a medida que la fundición base tenga un menor contenido en Cr. Por consiguiente, es probable que se elimine el color de revenido formado en el área periférica de TiN a la que se une NbN debido al bajo contenido en Cr en la fundición base. Estos efectos pueden obtenerse con un contenido en Nb del 0,001 % o más. Sin embargo, a un contenido en Nb que supera el 0,050 %, se deteriora considerablemente el rendimiento de eliminación del color de revenido debido a la concentración de Nb en el color de revenido. Por tanto, es preferible que el contenido en Nb esté en el intervalo de desde el 0,001 % hasta el 0,050 %, más preferiblemente en el intervalo de desde el 0,002 % hasta el 0,008 %.
El NbN se precipita mientras que está unido a TiN de 1 m o más.
Tal como se describió anteriormente, es más probable que el contenido de una cantidad pequeña de Nb produzca la eliminación del color de revenido en la periferia del TiN. En esta realización, aunque puede lograrse un excelente rendimiento de eliminación del color de revenido sin contenido de Nb, un contenido de trazas de Nb permite proporcionar un rendimiento de eliminación más excelente del color de revenido al acero inoxidable ferrítico. El NbN se precipita sobre la superficie del TiN como sitio de nucleación y un grosor preferible del NbN es de desde 5 hasta 50 nm. En el intervalo de composición según la presente invención, el NbN contiene Cr. Para mejorar el rendimiento de eliminación del color de revenido, es preferible que la razón Cr/Nb entre el Cr y el Nb contenidos en el NbN esté en el intervalo de desde 0,05 hasta 0,50.
Además, desde los puntos de vista de mejorar la resistencia a la corrosión y mejorar la trabajabilidad, el acero inoxidable ferrítico puede contener uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste en Cu, Zr, W y B como elemento químico seleccionado en los siguientes intervalos.
Cu: el 1,0 % o menos
El Cu mejora la resistencia a la corrosión de un acero inoxidable. Para obtener este efecto, es preferible que el contenido en Cu sea del 0,01 % o más. Sin embargo, a un contenido en Cu excesivo, se deteriora la resistencia a la corrosión porque aumenta la corriente pasiva y la película de pasivación se vuelve inestable. Por tanto, es preferible que el contenido en Cu sea del 1,0 % o menos en caso de que esté contenido Cu. Un contenido en Cu más preferible es del 0,6 % o menos.
Zr: el 1,0 % o menos
El Zr se combina con C y N, de modo que se reduce la sensibilización del cordón de soldadura. Para obtener este
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efecto, es preferible que el contenido en Zr sea del 0,01 % o más. Sin embargo, a un contenido en Zr excesivo, se deteriora la trabajabilidad y aumenta el coste puesto que el Zr es un elemento químico considerablemente caro. Por tanto, es preferible que el contenido en Zr sea del 1,0 % o menos en caso de que esté contenido Zr. Un contenido en Zr más preferible es del 0,6 % o menos, de manera aún más preferiblemente del 0,2 % o menos.
W: el 1,0%o menos
Un contenido en W más preferible es del 0,6 % o menos, de manera aún más preferiblemente del 0,2 % o menos.
El W mejora la resistencia a la corrosión de manera similar al Mo. Para obtener este efecto, es preferible que el contenido en W sea del 0,01 % o más. Sin embargo, a un contenido en W excesivo, se deteriora la capacidad de fabricación porque aumenta la carga de laminación por el aumento de la resistencia mecánica. Por tanto, es preferible que el contenido en W sea del 1,0 % o menos en caso de que esté contenido W. Un contenido en W más preferible es del 0,6 % o menos, de manera aún más preferiblemente del 0,2 % o menos.
B: el 0,1% o menos
El B mejora la resistencia a la fragilidad por trabajo secundaria. Para obtener este efecto, es preferible que el contenido en B sea del 0,0001 % o más. Sin embargo, a un contenido en B excesivo, se deteriora la ductilidad debido al endurecimiento de la disolución sólida. Por tanto, es preferible que el contenido en B sea del 0,1 % o menos en caso de que esté contenido B. Un contenido en B más preferible es del 0,005 % o menos, de manera aún más preferiblemente del 0,002 % o menos.
2. Propiedades del acero inoxidable ferrítico según la presente invención
El acero inoxidable ferrítico según la presente invención tiene una resistencia a la corrosión a un nivel determinado o más y un rendimiento de eliminación del color de revenido a un nivel determinado o más.
El acero inoxidable ferrítico según la presente invención tiene una resistencia a la corrosión significativamente excelente y una excelente trabajabilidad puesto que el contenido en Mn es del 0,05 % al 0,30 % y el contenido en Ni es del 0,01 % a menos del 0,30 % en la composición de componentes según la primera realización.
3. Un método para fabricar el acero inoxidable ferrítico según la presente invención
A continuación se describirá un método para fabricar el acero inoxidable ferrítico según una realización.
Se calienta el acero inoxidable que tiene la composición química descrita anteriormente desde 1100 ºC hasta 1300 ºC y entonces se lamina en caliente a una temperatura de acabado de desde 700 ºC hasta 1000 ºC y una temperatura de bobinado de desde 500 ºC hasta 900 ºC para tener un grosor de chapa de desde 2,0 mm hasta 5,0 mm. Se somete a recocido la chapa de acero laminada en caliente así preparada a una temperatura de desde 800 ºC hasta 1000 ºC, se decapa y luego se lamina en frío para dar una chapa laminada en frío, y se somete a recocido a una temperatura de desde 800 ºC hasta 900 ºC durante un periodo de 1 min o más. Para inhibir la recuperación de la región de agotamiento de Cr en la periferia del TiN, la velocidad de enfriamiento tras el recocido de la chapa laminada en frío se fija a 5 ºC/s o más hasta 500 ºC, más preferiblemente a 10 ºC/s o más.
La chapa laminada en frío tras el recocido se enfría y luego se decapa de manera que se retira la superficie de la chapa de acero mediante pérdida de peso por decapado de 0,5 g/m2 o más y en un grosor de 0,05 m o más de ambas superficies para producir la aparición de TiN sobre la superficie de la chapa de acero. Este decapado produce TiN sobre la superficie de la chapa de acero a 30 partículas/mm2 o más. Los métodos de decapado incluyen inmersión en ácido tal como decapado por ácido sulfúrico, decapado por ácido nítrico y decapado por ácido fluorhídrico y nítrico y/o decapado electrolítico tal como decapado electrolítico por sal neutra y decapado electrolítico por agua regia. Estos métodos de decapado pueden combinarse entre sí. Puede usarse un método distinto de decapado para producir la aparición de TiN sobre la superficie de la chapa de acero.
Ejemplos
La presente invención se describirá haciendo referencia a los ejemplos a continuación en el presente documento.
<Ejemplo 1>
Se prepararon los aceros inoxidables facilitados en la tabla 1 usando un horno de fusión a vacío, calentado hasta 1200 ºC, y luego mediante laminación en caliente para dar chapas de acero laminadas en caliente que tenían un grosor de chapa de 4 mm, y se sometieron las chapas de acero a recocido en el intervalo de desde 850 ºC hasta 950 ºC y descascarillado por decapado. Además, se laminaron en frío las chapas de acero para dar chapas de acero laminadas en frío que tenían un grosor de chapa de 0,8 mm, y se sometieron a recocido en el intervalo de desde 850 ºC hasta 900 ºC durante un periodo de 1 min o más. Se fijó la velocidad de enfriamiento tras el recocido a de 5 a
8
50 ºC/s desde la temperatura de recocido hasta 500 ºC. Posteriormente, se sometieron las chapas de acero a decapado electrolítico donde el área/cantidad eléctrica fue de 20 a 150 C/dm2 en una disolución ácida mixta que contenía ácido nítrico en una concentración del 15 % en masa y ácido clorhídrico en una concentración del 10 % en masa para los materiales de muestra. La velocidad de enfriamiento, el área/la cantidad eléctrica de decapado electrolítico, la pérdida de peso por decapado y la reducción del grosor de chapa se facilitan en la tabla 2.
[Tabla 1]
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indicó mediante imagen8○ (satisfactorio, excelente). El caso en el que no hubo corrosión tras dos semanas se indicó mediante
(satisfactorio, significativamente excelente).
En cualquiera del n.º 1, el n.º 18, el n.º 19, el n.º 20, el n.º 22 y el n.º 23 con colores de revenido residuales, se
5 confirmó que se producía corrosión y que la resistencia a la corrosión era escasa. Además, en el n.º 21 donde el contenido en Cr se apartaba de la presente invención, se confirmó que se producía corrosión y que la resistencia a la corrosión era escasa. En cualquiera del n.º 2 al n.º 17 como los ejemplos de la presente invención, no hubo color de revenido residual y la resistencia a la corrosión fue significativamente excelente. Este resultado confirmó que esta realización tenía un excelente rendimiento de eliminación del color de revenido.
10 Se procesaron los materiales de muestra descritos anteriormente con el grosor de chapa de 0,8 mm fabricados con el método descrito anteriormente para dar probetas de ensayo de tracción según la norma JIS n.º 13B para 0º (dirección L), 45º (dirección D) y 90º (dirección C) con respecto a la dirección de laminación. Se llevó a cabo el ensayo de tracción dos veces para cada dirección para medir el promedio ponderado ((L + 2D + C) /4) del
15 alargamiento en las tres direcciones. La velocidad de tensión se fijó a 10 mm/min, y la longitud del calibre se fijó a 50 mm. El caso en el que el promedio ponderado obtenido del alargamiento en las tres direcciones fue del 28 % o imagen8más se indicó mediante
(satisfactorio, excelente). El caso en el que el promedio ponderado fue del 25 % o más y menos del 28 % se indicó mediante ○ (satisfactorio) como excelente trabajabilidad. El caso en el que el promedio ponderado fue de menos del 25 % se indicó mediante × (insatisfactorio). El resultado se facilitó en la columna del
20 alargamiento (promedio de las tres direcciones) en la tabla 2. Se confirmó que cualquiera de los ejemplos inventivos tenía una excelente trabajabilidad.
[Tabla 2]
12
imagen9

Claims (1)

  1. imagen1
ES13849239.2T 2012-10-22 2013-10-22 Acero inoxidable ferrítico y método para fabricar el mismo Active ES2662417T3 (es)

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