ES2899106T3 - Procedimiento de producción de una lámina de acero con recubrimiento metálico - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de una lámina de acero recubierta que comprende las siguientes etapas sucesivas: A. Un recocido continuo de una lámina de acero en un horno de recocido continuo que comprende las siguientes etapas: 1) Una etapa de precalentamiento realizada calentando la lámina de acero a temperatura ambiente hasta la temperatura T1, estando T1 entre 200 y 350 °C, a una presión P1 en una sección de precalentamiento que comprende una atmósfera A1 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 3,0 % en volumen de H2 o menos, estado el punto de rocío DP1 de A1 por debajo de -20 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O1 para permitir la entrada de la lámina de acero, 2) Una etapa de calentamiento realizada calentando la lámina de acero de T1 a T2, estando T2 entre 600- 1000 °C, en una sección de calentamiento a una presión P2, mayor que P1, que comprende una atmósfera A2 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 0,5 % en volumen de H2 o menos, estando el punto de rocío DP2 de A2 por debajo de -40 °C, incluyendo el gas entrante el al menos gas inerte que se inyecta continuamente en la sección de calentamiento, 3) Una etapa de remojo realizada en una sección de remojo a una presión P3, menor que P2, en la que la lámina de acero se calienta desde la temperatura T2 hasta una temperatura de remojo T3, estando T3 entre 600 y 1000 °C, que comprende una atmósfera A3 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 3,0 % en volumen de H2 o menos, estando el punto de rocío DP3 de A3 por debajo de -40 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O3, 4) Una etapa de enfriamiento realizada a una presión P4, mayor que la presión atmosférica, en una sección de enfriamiento que comprende una atmósfera A4 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 1,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP4 de A4 por debajo de -30 °C, 5) Opcionalmente, una etapa de ecualización realizada en una sección de ecualización a una presión P5 que comprende una atmósfera A5 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 2,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP5 de A5 por debajo de -30 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O5 y 6) Una etapa de transferencia realizada en una sección de brida caliente para guiar la lámina de acero hacia la etapa de recubrimiento por inmersión en caliente a una presión P6 que comprende una atmósfera A6 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 2,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP6 de A6 por debajo de -30 °C, comprendiendo dicha sección opcionalmente al menos una abertura O6, en el que A2 se retira continuamente hacia las secciones de precalentamiento y remojo, siendo descargadas A1 y A3 regular o continuamente fuera del horno a través de O1 y O3, respectivamente, y en el que A6, o A5 y A6 se descargan regular o continuamente fuera del horno a través de O6 u O5, respectivamente, y B. Una etapa de recubrimiento por inmersión en caliente.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de producción de una lámina de acero con recubrimiento metálico
[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento para producir una lámina de acero con recubrimiento metálico. La invención es particularmente adecuada para la fabricación de vehículos automotores.
[0002] Es bien conocido el uso de láminas de acero recubiertas para la fabricación de, entre otros, vehículos automotores. Se puede usar cualquier tipo de lámina de acero, por ejemplo acero IF (libre de intersticios), acero TRIP (plasticidad inducida por transformación), HSLA (acero de alta resistencia y baja aleación) o aceros DP (fase dual). Dichas láminas de acero a menudo están recubiertas con recubrimiento metálico, tal como recubrimientos a base de zinc o recubrimientos a base de aluminio. De hecho, estos recubrimientos permiten una protección contra la corrosión gracias a la protección de barrera y/o protección catódica. A menudo se depositan mediante recubrimiento por inmersión en caliente.
[0003] Antes de la deposición de dichos recubrimientos, hay una etapa para la preparación de la superficie de la lámina de acero. De hecho, después del laminado en frío o en caliente, la lámina de acero se enrolla para formar bobinas. Las bobinas a veces pueden permanecer en los depósitos de almacenamiento durante varias semanas en contacto con el aire. En este caso, el hierro del acero puede reaccionar con el aire, en particular con el oxígeno del aire, para formar óxidos de hierro en la superficie de la lámina de acero. Por lo tanto, la preparación de la superficie se realiza generalmente mediante un recocido en una atmósfera reductora, es decir, que comprende gas hidrógeno (H2), con el fin de reducir los óxidos de hierro en hierro metálico en la superficie de acero de la siguiente manera: (1) FeO+H2^ Fe(0) H2O,
(2) Fe2O3 3H2 ^ 2 Fe<°> 3 H2O y
(3) Fe3O4 4H2 ^ 4 H2O 3 Fe<0>.
[0004] Principalmente Fe3O4 estará presente en la superficie, pero también se puede observar Fe2O3 y FeO.
[0005] Sin embargo, especialmente para acero de alta resistencia o acero de ultraalta resistencia, en una línea de recocido estándar, la atmósfera que comprende del 3 al 20 % de H2 con una presión parcial de H2O correspondiente a puntos de rocío entre -40 y 10 °C tiene un potencial oxidante para los elementos de aleación que tienen mayor afinidad hacia el oxígeno (en comparación con el hierro) tal como el manganeso (Mn), el aluminio (Al), el silicio (Si) o el cromo (Cr). Por lo tanto, aunque la atmósfera estándar es reductora para los óxidos de hierro, los elementos de aleación mencionados pueden oxidarse y conducir a la formación de una capa de óxidos en la superficie. Estos óxidos que son, por ejemplo, óxido de manganeso (MnO) u óxido de silicio (SiO2) pueden estar presentes en forma de una película continua en la superficie de la lámina de acero o en forma de nódulos discontinuos o pequeños parches. Impiden la correcta adherencia del recubrimiento metálico a aplicar y pueden dar lugar a zonas en las que no hay recubrimiento sobre el producto final o problemas relacionados con la delaminación del recubrimiento. Para limitar la existencia de estas capas de óxidos de elementos de aleación, una cantidad muy baja de H2O podría permitir disminuir el espesor y la cobertura de la superficie de acero por esta capa de óxido.
[0006] Una estrategia es reducir la presión parcial de H2O en la atmósfera de recocido mediante la limitación de las reacciones (1), (2) y (3) durante la etapa de calentamiento. Esto se hace proporcionando una cantidad muy baja de H2, mucho menor que en una atmósfera estándar como se describió anteriormente.
[0007] La solicitud de patente CN103507324 describe una placa de acero aleado recubierta con aleación de aluminio, zinc y magnesio. Según el procedimiento de producción, el fleje de acero laminado en frío se somete a recocido continuo e inmersión en caliente en una unidad de galvanización continua por inmersión en caliente, y a continuación se lleva a cabo un tratamiento de aleación en la placa de acero de aluminio, zinc y magnesio galvanizado por inmersión en caliente. Antes de la galvanización por inmersión en caliente, la lámina de acero se recuece en una atmósfera que comprende N2 y un 0,5-30 % en volumen de H2.
[0008] Sin embargo, esta solicitud de patente no especifica el procedimiento a implementar para obtener un recocido continuo con una atmósfera que comprende una cantidad muy baja de H2. En ejemplos, la cantidad de H2 es de al menos el 5 % en volumen. De hecho, en la práctica, obtener una cantidad muy baja de H2 en un horno de recocido continuo es muy difícil de conseguir a escala industrial.
[0009] El documento US 2011/252849 A1 describe un procedimiento de recocido continuo de aceros TRIP, que comprende precalentamiento, calentamiento, remojo, enfriamiento lento y rápido, y opcionalmente sobreenvejecimiento. Se aplica una atmósfera débil o no reductora a todas las secciones anteriores, que contiene N2 y hasta el 3 % en volumen de H2. También se utiliza nitrógeno puro. Los puntos de rocío oscilan entre -10 y -50 °C.
[0010] El documento EP 2806043 A1 describe un procedimiento de recocido continuo de aceros IF antes de galvanizar, que comprende precalentamiento, calentamiento, remojo y enfriamiento. Un refinador elimina el oxígeno y
la humedad de los gases del horno. Se suministra al horno un gas que consiste en N2 y el 1-10 % en volumen de H2 y que tiene un punto de rocío de alrededor de -60 °C. Los ejemplos utilizan mezclas del 10 % en volumen y el 8 % en volumen de H2 en N2. Se controla que el punto de rocío en todo el horno sea inferior a -40 °C, preferentemente inferior a -50 °C.
[0011] El documento EP 2862946 A1 describe un procedimiento de recocido continuo de aceros IF antes de galvanizar, que comprende precalentamiento, calentamiento, remojo y enfriamiento. Se utiliza un refinador para eliminar el oxígeno y la humedad de los gases del horno. Simultáneamente, se suministra al horno un gas que consiste en N2 y el 10 % en volumen de H2 y que tiene un punto de rocío de -70 °C. Se controla que el punto de rocío en todo el horno sea inferior a -40 °C.
[0012] El documento JP 2002003953 A describe un horno de recocido continuo suministrado por un gas que contiene un 98 % en volumen de N2 y un 2 % en volumen de H2 para controlar/regular el punto de rocío.
[0013] El objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento fácil de implementar para la fabricación de acero recubierto, realizándose el recocido continuo en una atmósfera que comprende una cantidad muy baja de H2. Pretende poner a disposición, en particular, un procedimiento sencillo y de bajo coste a escala industrial que permita mejorar la adherencia del posterior recubrimiento a la lámina de acero.
[0014] Este objetivo se logra proporcionando una lámina de acero recubierta con un recubrimiento metálico según la reivindicación 1. El procedimiento también puede comprender las características de las reivindicaciones 2 a 17.
[0015] Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención.
[0016] Para ilustrar la invención, se describirán diversas realizaciones y ensayos de ejemplos no limitantes, en particular, con referencia a la siguiente Figura:
La Figura 1 ilustra un ejemplo del procedimiento para producir una lámina de acero recubierta según la presente invención.
[0017] Se definirán los siguientes términos:
- Todos los porcentajes «%» de flujos de gas se definen en volumen y
- Todos los porcentajes «%» de composiciones de acero se definen en peso.
[0018] La designación «acero» o «lámina de acero» significa una lámina de acero que tiene una composición que permite que la pieza alcance una resistencia a la tracción de hasta 2500 MPa y más preferentemente hasta 2000 MPa. Por ejemplo, la resistencia a la tracción es superior o igual a 500 MPa, preferentemente superior o igual a 1000 MPa, ventajosamente superior o igual a 1500 MPa.
[0019] Preferentemente, la composición en peso de la lámina de acero es la siguiente:
0,05 < C < 0,6 %,
Mn < 6,0%,
Si < 3,0 %,
0,02 < Cr < 2,0 %,
0,01 < Al < 4,0 %,
Nb < 0,2 %,
Ti < 0,4 %,
Mo < 1,0%,
Ni < 3,0 %,
0,00001 < B < 0,1 %,
siendo el resto hierro e impurezas inevitables de la fabricación de acero.
[0020] Por ejemplo, la lámina de acero puede ser un acero IF, un acero TRIP, un acero DP o un acero HSLA.
[0021] La lámina de acero se puede obtener mediante laminación en caliente y, opcionalmente, laminación en frío dependiendo del espesor deseado, que puede ser, por ejemplo, entre 0,7 y 3,0 mm.
[0022] La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una lámina de acero recubierta que comprende las siguientes etapas sucesivas:
A. Un recocido continuo de una lámina de acero en un horno de recocido continuo que comprende las siguientes
etapas:
1) Una etapa de precalentamiento realizada a una presión P1 en una sección de precalentamiento que comprende una atmósfera A1 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 3,0 % en volumen de H2 o menos, estando el punto de rocío DP1 de A1 por debajo de -20 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O1 para permitir la entrada de la lámina de acero,
2) Una etapa de calentamiento realizada en una sección de calentamiento a una presión P2, mayor que P1, que comprende una atmósfera A2 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 0,5 % en volumen de H2 o menos, estando el punto de rocío DP2 de A2 por debajo de - 40 °C, incluyendo el gas entrante el al menos gas inerte que se inyecta continuamente en la sección de calentamiento,
3) Una etapa de remojo realizada en una sección de remojo a una presión P3, menor que P2, que comprende una atmósfera A3 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 3,0 % en volumen de H2 o menos, estando el punto de rocío DP3 de A3 por debajo de - 40 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O3, 4) Una etapa de enfriamiento realizada a una presión P4, mayor que la presión atmosférica, en una sección de enfriamiento que comprende una atmósfera A4 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 1,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP4 de A4 por debajo de -30 °C,
5) Opcionalmente, una etapa de ecualización realizada en una sección de ecualización a una presión P5 que comprende una atmósfera A5 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 2,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP5 de A5 por debajo de -30 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O5 y
6) Una etapa de transferencia realizada en una sección de brida caliente para guiar la lámina de acero hacia la etapa de recubrimiento por inmersión en caliente a una presión P6 que comprende una atmósfera A6 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 2,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP6 de A6 por debajo de -30 °C, comprendiendo dicha sección opcionalmente al menos una abertura O6, en el que A2 se retira continuamente hacia las secciones de precalentamiento y remojo, siendo descargadas A1 y A3 regular o continuamente fuera del horno a través de O1 y O3, respectivamente, y en el que A6, o A5 y A6 se descargan regular o continuamente fuera del horno a través de O6 u O5, respectivamente, y
B. Una etapa de recubrimiento por inmersión en caliente.
[0023] Por lo tanto, el procedimiento comprende en primer lugar la etapa de precalentamiento 1) generalmente realizada durante un tiempo de precalentamiento t1 entre 1 y 90 s. Preferentemente, la sección de precalentamiento comprende de entre 1 a 5 aberturas O1, más preferentemente 1 o 2 aberturas O1. Preferentemente, el punto de rocío DP1 es inferior a -30 °C, más preferentemente inferior a -40 °C y ventajosamente inferior a -50 °C.
[0024] A continuación, la etapa de calentamiento 2) se realiza, por ejemplo, durante un tiempo de calentamiento t2 entre 30 y 810 s. En esta etapa, se cree que los óxidos de hierro presentes en la lámina de acero se reducen en hierro metálico (Fe(0)) por el carbono presente en la lámina de acero mediante una o varias de las siguientes reacciones:
(1) FeO C ^ CO Fe(0),
(2) Fe2Oa 3 C ^ 3 CO 2 Fe™ y
(3) FeaO4 4 C ^ 4 CO 3 Fe™.
[0025] De hecho, sin querer limitarse a ninguna teoría, parece que la ausencia o la presencia residual, es decir, inferior o igual al 0,5 % en volumen en la sección de calentamiento, de H2 impide o al menos limita significativamente la formación de H2O. Por lo tanto, especialmente para acero de alta resistencia o acero de ultraalta resistencia que tiene elementos de aleación con una alta afinidad con el oxígeno, la formación de sus óxidos se limita drásticamente durante el recocido. Esto resulta en una muy buena preparación de la superficie de la lámina de acero para el recubrimiento por inmersión en caliente, es decir, una buena capacidad de recubrimiento y humectabilidad de la superficie de la lámina de acero.
[0026] La etapa de precalentamiento 1) se realiza calentando la lámina de acero a temperatura ambiente hasta la temperatura T1, estando T1 entre 200 y 350 °C, y la etapa de calentamiento 2) se realiza calentando la lámina de acero de T1 a T2, estando T2 entre 600-1000 °C. Sin querer limitarse a ninguna teoría, se cree que las reacciones (1), (2) y (3) se realizan entre 350 y 1000 °C.
[0027] Después de la etapa de calentamiento 2), se realiza una etapa de remojo, generalmente durante un tiempo de remojo t3 entre 30 y 480 s.
[0028] Para obtener un recocido continuo que tenga una atmósfera que comprenda una cantidad muy baja de H2 para evitar la formación de H2O, además de no inyectar H2 y H2O en el área de calentamiento, los inventores han descubierto que es importante gestionar de manera diferente los flujos de gas en los hornos industriales. De hecho, por lo general, los gases fluyen desde el área de remojo hacia el área de calentamiento antes de salir del horno en el área de precalentamiento. En tal caso, no es posible obtener la atmósfera deseada especialmente en la sección de
calentamiento donde se necesita una cantidad muy baja de H2.
[0029] Sorprendentemente, se ha descubierto que se realiza una zonificación (distribución por zonas) entre las áreas de enfriamiento y remojo mediante la presencia de al menos una abertura O3 en el área de remojo. Por lo tanto, A2 se retira continuamente hacia las secciones de precalentamiento y remojo, A1 y A3 se descargan regular o continuamente fuera del horno a través de O1 y O3 respectivamente. Por lo tanto, la presencia de H2 hasta el 3,0 % en el área de remojo es aceptable ya que H2 no se eleva en la zona de calentamiento y no se puede formar H2O en el área de remojo con respecto a las reacciones (1), (2) y/o (3) ya que los óxidos de hierro en la superficie de acero ya se han reducido a hierro metálico en la sección de calentamiento. Según la invención, solo el flujo de gas residual puede provenir del área de remojo o del precalentamiento en el área de calentamiento, lo que resulta en una zonificación deseada del área de calentamiento. En la zona de remojo, la presencia de H2 hasta el 3,0 % puede deberse a una fuga proveniente de la sección de enfriamiento. En el área de precalentamiento, la presencia de H2 hasta el 3,0 % puede deberse a una fuga proveniente de O1.
[0030] Preferentemente, la sección de remojo comprende de entre 1 a 5 aberturas O3, más preferentemente 1 o 2 aberturas O3.
[0031] Preferentemente, el porcentaje de flujo de gas saliente eliminado a través de O1 con respecto al gas entrante del horno continuo es superior o igual al 15 % y el porcentaje de flujo de gas saliente a través de O3 con respecto al gas entrante del horno continuo es superior o igual al 25 %. Ventajosamente, el porcentaje de flujo de gas saliente a través de O3 con respecto al gas entrante del horno continuo es superior o igual al 30 %. Preferentemente, el gas entrante proviene de la sección de calentamiento y viajó a través de la sección de remojo.
[0032] En una realización preferida de la invención, independientemente entre sí, las atmósferas A1 y A3 comprenden H2 en la cantidad inferior o igual al 1,0 %, preferentemente inferior o igual al 0,5 % en volumen.
[0033] Ventajosamente, al menos una de las atmósferas elegidas de A1, A2 y A3 comprende H2 en la cantidad inferior o igual al 0,25 % en volumen.
[0034] Preferentemente, al menos uno del punto de rocío elegido de DP2 y DP3 está por debajo de -50 °C.
[0035] La etapa de remojo 3) se realiza calentando la lámina de acero desde la temperatura T2 hasta una temperatura de remojo T3, estando T3 entre 600 y 1000 °C. En una realización preferida de la invención, T2 es preferentemente igual a T3. En algunos casos, T2 puede ser inferior o superior a T3 por lo que la temperatura de la lámina de acero se regula en función de ambas temperaturas.
[0036] A continuación, la lámina de acero se enfría preferentemente de T3 a una temperatura T4 entre 400 y 800 °C. Esta temperatura es la temperatura de entrada del fleje de acero en el baño. Por lo general, la etapa de enfriamiento se realiza durante un tiempo de enfriamiento t4 entre 1 y 50 s. Preferentemente, la etapa de enfriamiento 4) se realiza en una atmósfera A4 que incluye al menos el 10 % de H2.
[0037] En una realización preferida de la invención, P4 es mayor que P3, siendo retirada A4 continuamente hacia la abertura O3 de la sección de remojo. En otra realización preferida de la invención, P4 es menor que P3, siendo retirada A4 continuamente hacia la brida caliente o sección de ecualización. Por lo tanto, dependiendo de la diferencia de presión entre P4 y P3, el flujo de gas en el horno cambia para que A4 se retire hacia O3 o hacia la brida caliente o la sección de ecualización.
[0038] A continuación, preferentemente, se realiza una etapa de ecualización 5) en una sección de ecualización para ecualizar la temperatura de los bordes y el centro de la lámina de acero y opcionalmente para realizar un sobreenvejecimiento.
[0039] Después, se realiza una etapa de transferencia 6) en una sección de brida caliente para guiar la lámina de acero hacia el recubrimiento por inmersión en caliente.
[0040] Según la invención, A6 se descarga regular o continuamente fuera del horno a través de O6 respectivamente, o A5 y A6 se descargan regular o continuamente fuera del horno a través de O5 respectivamente. Preferentemente, en la sección de brida caliente o en el área de ecualización, el porcentaje de flujo de gas saliente eliminado a través de O5 u O6 con respecto al gas entrante del horno continuo es superior o igual al 15%. Preferentemente, la sección de brida caliente o de ecualización comprende de entre 1 a 5 aberturas O5 u O6, más preferentemente 1 o 2 aberturas O5 u O6.
[0041] Preferentemente, al menos uno del punto de rocío elegido de DP4, DP5 y DP6 está por debajo de -40 °C.
[0042] Ventajosamente, la etapa de ecualización 5) y la etapa de transferencia 6) se realizan a temperatura T5
entre 400 y 800 °C durante un tiempo t5 generalmente entre 20 y 1000 s.
[0043] Preferentemente, el gas inerte también se inyecta continuamente en el área de precalentamiento, la sección de remojo o ambas.
[0044] Preferentemente, el gas inerte y H2 se inyectan continuamente en al menos una de la sección elegida de la sección de enfriamiento, la sección de ecualización y la sección de brida caliente. En esta realización preferida, el gas entrante incluye además el gas inerte inyectado y el H2 inyectado.
[0045] El gas inerte y el H2 pueden ser inyectados en el horno por cualquier dispositivo conocido por el experto en la materia
[0046] El gas inerte se elige, por ejemplo, entre nitrógeno, helio, neón, argón, criptón, xenón o una mezcla de los mismos.
[0047] Preferentemente, la abertura es un orificio controlado por una válvula, un tubo de escape controlado por una válvula o un sello de entrada para el fleje.
[0048] A continuación, la deposición de recubrimiento B) se realiza mediante un recubrimiento por inmersión en caliente. Preferentemente, la etapa B) se realiza con un baño fundido metálico que comprende al menos uno de los siguientes elementos elegidos de zinc, aluminio, silicio y magnesio e impurezas inevitables y elementos residuales de lingotes de alimentación o del paso de la lámina de acero en el baño fundido.
[0049] Por ejemplo, las impurezas opcionales se eligen de Sr, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr o Bi, siendo el contenido en peso de cada elemento adicional inferior al 0,3 % en peso. Los elementos residuales de los lingotes de alimentación o del paso de la lámina de acero en el baño fundido pueden ser de hierro con un contenido de hasta el 5,0 %, preferentemente el 3,0 % en peso.
[0050] La composición del baño fundido depende de los recubrimientos deseados. Por ejemplo, pueden ser los siguientes (todos los contenidos están en % en peso):
- Recubrimientos de zinc: hasta el 0,3 % de Al, saturado de hierro, siendo el resto Zn,
- Recubrimientos a base de zinc: 0,1-8,0 % de Al, 0,2-8,0 % de Mg, saturado de hierro, siendo el resto Zn o - Recubrimiento a base de aluminio que comprende menos del 15 % de Si, menos del 5,0 % de Fe, opcionalmente Mg y Zn, siendo el resto Al.
[0051] A continuación, la lámina de acero se puede calentar para formar una aleación. Por ejemplo, puede obtenerse una lámina de acero galvanizada recocida después de dicho tratamiento térmico.
[0052] La invención se explicará ahora en ensayos realizados únicamente con fines informativos. No son limitantes.
Ejemplos
Ejemplo 1: Recocido continuo
[0053] Esta prueba, ilustrada en la Figura 1, se utiliza para determinar la eficacia del procedimiento según la presente invención. G significa el flujo de gas presente en el horno de recocido.
[0054] En este ejemplo, se utilizó la lámina de acero HSLA320 con la siguiente composición en peso:
[0055] Además, en este Ejemplo, todas las presiones se definen como valores relativos con respecto a la presión atmosférica. Significa que se tiene que añadir la presión atmosférica, es decir, 1013,25 mbar, a todas las presiones relativas para obtener las presiones reales.
[0056] En primer lugar, en la sección de precalentamiento 1, el ensayo 1 se calentó desde la temperatura ambiente a T1 de 330 °C durante 34 s en una atmósfera A1 hecha de N2 con DP1 de -41 °C, siendo inyectado N2 continuamente en la sección de precalentamiento a través de las aberturas de inyección 7, comprendiendo dicha sección una abertura O1 que es un sello de entrada. P1 fue de 0,50 mbar a presión relativa, es decir, 1013,75 mbar, y la cantidad medida de H2 fue del 0,08 % en volumen.
[0057] A continuación, en la sección de calentamiento 2, el ensayo 1 se calentó de 330 a T2 de 824 °C durante
314 s en una atmósfera A2 hecha de N2 con DP2 de -52 °C, siendo inyectado N2 continuamente en la sección de calentamiento a través de las aberturas de inyección 8. P2 fue de 0,64 mbar a presión relativa, es decir, 1013,89 mbar, y la cantidad medida de H2 fue del 0,08 % en volumen.
[0058] A continuación se realiza una etapa de remojo a T3 de 775 °C durante 119 s en una atmósfera A3 hecha de N2 con DP3 de -52 °C, siendo inyectado N2 continuamente en la sección de remojo 3 a través de las aberturas de inyección 9, comprendiendo dicha sección una abertura O3 gracias a una válvula abierta. P3 fue de 0,56 mbar a presión relativa, es decir, 1013,81 mbar, y la cantidad medida de H2 fue del 0,4 %.
[0059] El ensayo se enfrió de 775 °C a T4 de 456 °C durante 17 s en una sección de enfriamiento 4 que comprende una atmósfera A4 hecha de N2 y un 11,5 % en volumen de H2 con un DP4 de -50 °C. P4 fue de 1,71 mbar a presión relativa, es decir, 1014,96 mbar.
[0060] Después, se realizó una etapa de ecualización a T5 de 456 °C durante 59 s que comprende una atmósfera A5 hecha de N2 y H2, N2 y un 6,5 % en volumen de H2 que se inyectan continuamente con DP5 de -50 ° comprendiendo dicha sección 5 una abertura O5 gracias a una válvula abierta. P5 fue de 1,98 mbar a presión relativa, es decir, 1015,23 mbar.
[0061] El ensayo se guió hacia el recubrimiento por inmersión en caliente en una sección de brida caliente 6 que comprende una atmósfera A6 hecha de N2 y H2, N2 y un 6,5 % en volumen de H2 que se inyectan continuamente con DP6 de -52 °C. P6 fue de 1,98 mbar a presión relativa, es decir, 1015,23 mbar.
[0062] Finalmente, el ensayo se recubrió mediante recubrimiento por inmersión en caliente en un baño fundido
que comprende un 0,13 % de Al, saturado de hierro, siendo el resto zinc. A continuación, la lámina de acero recubierta se recoció.
[0063] Por lo tanto, A2 se retiró continuamente hacia las secciones de precalentamiento y remojo, A1 y A3 se descargaron continuamente fuera del horno a través de O1 y O3 respectivamente. El porcentaje de flujo de gas saliente
G1 eliminado a través de O1 con respecto al gas entrante del horno continuo fue igual al 28 %. El porcentaje de flujo de gas saliente G3 a través de O3 con respecto al gas entrante del horno continuo fue igual al 39 %.
[0064] A4 se descargó continuamente fuera del horno a través de O3 y O4.
[0065] A5 y A6 se descargaron continuamente fuera del horno a través de O5. El porcentaje de flujo de gas saliente G5 eliminado a través de O5 con respecto al gas entrante del horno continuo fue del 24 %.
[0066] Se cree que el resto del gas inyectado, en este caso el 9 %, se eliminó a través de algunas fugas.
[0067] El procedimiento según la presente invención permite un calentamiento realizado en una atmósfera que comprende una cantidad muy baja de h 2 gracias a la gestión del flujo de gas en el recocido continuo.
[0068] Además, la capacidad de recubrimiento se probó a simple vista después del recubrimiento por inmersión
en caliente. La cobertura del recubrimiento de zinc fue buena, es decir, el recubrimiento de zinc se distribuyó homogéneamente en la lámina de acero y no apareció ningún defecto superficial. Finalmente, una muestra de acero recubierta del ensayo se dobló en un ángulo de 180°. A continuación se aplicó una cinta adhesiva en la muestra antes de retirarla para determinar si se desprendió el recubrimiento. El recubrimiento de zinc no se ha desprendido, lo que significa que el recubrimiento de zinc se adhirió bien a la lámina de acero.
Claims (17)
1. Procedimiento de fabricación de una lámina de acero recubierta que comprende las siguientes etapas sucesivas:
A. Un recocido continuo de una lámina de acero en un horno de recocido continuo que comprende las siguientes etapas:
1) Una etapa de precalentamiento realizada calentando la lámina de acero a temperatura ambiente hasta la temperatura T1, estando T1 entre 200 y 350 °C, a una presión P1 en una sección de precalentamiento que comprende una atmósfera A1 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 3,0 % en volumen de H2 o menos, estado el punto de rocío DP1 de A1 por debajo de -20 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O1 para permitir la entrada de la lámina de acero,
2) Una etapa de calentamiento realizada calentando la lámina de acero de T1 a T2, estando T2 entre 600 1000 °C, en una sección de calentamiento a una presión P2, mayor que P1, que comprende una atmósfera A2 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 0,5 % en volumen de H2 o menos, estando el punto de rocío DP2 de A2 por debajo de -40 °C, incluyendo el gas entrante el al menos gas inerte que se inyecta continuamente en la sección de calentamiento,
3) Una etapa de remojo realizada en una sección de remojo a una presión P3, menor que P2, en la que la lámina de acero se calienta desde la temperatura T2 hasta una temperatura de remojo T3, estando T3 entre 600 y 1000 °C, que comprende una atmósfera A3 hecha de al menos un gas inerte y que contiene un 3,0 % en volumen de H2 o menos, estando el punto de rocío DP3 de A3 por debajo de -40 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O3,
4) Una etapa de enfriamiento realizada a una presión P4, mayor que la presión atmosférica, en una sección de enfriamiento que comprende una atmósfera A4 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 1,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP4 de A4 por debajo de -30 °C,
5) Opcionalmente, una etapa de ecualización realizada en una sección de ecualización a una presión P5 que comprende una atmósfera A5 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 2,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP5 de A5 por debajo de -30 °C, comprendiendo dicha sección al menos una abertura O5 y
6) Una etapa de transferencia realizada en una sección de brida caliente para guiar la lámina de acero hacia la etapa de recubrimiento por inmersión en caliente a una presión P6 que comprende una atmósfera A6 hecha de al menos un gas inerte y que incluye al menos un 2,0 % en volumen de H2, estando el punto de rocío DP6 de A6 por debajo de -30 °C, comprendiendo dicha sección opcionalmente al menos una abertura O6, en el que A2 se retira continuamente hacia las secciones de precalentamiento y remojo, siendo descargadas A1 y A3 regular o continuamente fuera del horno a través de O1 y O3, respectivamente, y en el que A6, o A5 y A6 se descargan regular o continuamente fuera del horno a través de O6 u O5, respectivamente, y
B. Una etapa de recubrimiento por inmersión en caliente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las atmósferas A1 y A3 comprenden H2 en la cantidad inferior o igual al 1,0 % en volumen.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que las atmósferas A1 y A3 comprenden H2 en la cantidad inferior o igual al 0,5 % en volumen.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos una de la atmósfera elegida de A1, A2 y A3 comprende H2 en la cantidad inferior o igual al 0,25 % en volumen.
5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el punto de rocío DP1 es inferior a 30 °C.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, donde DP1 es inferior a -40 °C.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos uno del punto de rocío elegido de DP1, DP2 y DP3 está por debajo de -50 °C.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que al menos uno del punto de rocío elegido de DP4, DP5 y DP6 está por debajo de -40 °C.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que P4 es superior a P3, siendo retirada A4 continuamente hacia la abertura O3 de la sección de remojo.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que P4 es inferior a P3, siendo retirada A4 continuamente hacia la brida caliente o la sección de ecualización.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la etapa de enfriamiento 4) se realiza en una atmósfera A4 que incluye al menos el 10 % en volumen de H2.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la lámina de acero se enfría de T3 a una temperatura T4 entre 400 y 800 °C.
13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la etapa de ecualización 5) y la etapa de transferencia 6) se realizan a una temperatura T5 entre 400 y 800 °C.
14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el gas inerte se elige de nitrógeno, helio, neón, argón, criptón, xenón o una mezcla de los mismos.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la abertura es un orificio controlado por una válvula, un tubo de escape controlado por una válvula o un sello de entrada para el fleje.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, la etapa B) se realiza con un baño fundido metálico que comprende al menos uno de los siguientes elementos seleccionados de zinc, aluminio, silicio y magnesio e impurezas inevitables y elementos residuales de lingotes de alimentación o del paso de la lámina de acero en el baño fundido.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que la lámina de acero recubierta con un recubrimiento metálico está recocida.
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