MXPA04007457A

MXPA04007457A - Hoja de acero laminada en frio de alta resistencia y proceso para la produccion de la misma.

Info

Publication number: MXPA04007457A
Application number: MXPA04007457A
Authority: MX
Inventors: Nagataki Yasunobu
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-07-13
Also published as: CN100408711C; CN1625608A; TW200401040A; US20040261919A1; CA2469022C; KR20040066935A; JPWO2004001084A1; DE60319534T2; KR100605355B1; US7559997B2; ATE388249T1; EP1516937B1; WO2004001084A1; CA2469022A1; DE60319534D1; TW573022B; EP1516937A1; EP1516937A4

Abstract

Se describe una hoja de acero, laminada en frio, de alta resistencia que comprende una fase de ferrita y una fase de transformacion a baja temperatura, la fase de ferrita tiene un diametro de grano promedio de 20 (m o menor, mientras que la fase de transformacion a baja temperatura tiene una proporcion de volumen de 0.1 a menos del 10%, cuya hoja de acero, laminada en frio, de alta resistencia muestra un valor absoluto de anisotropia en el plano de valor r, ((r(, menor de 0.15, y tiene un espesor de 0.4 mm o mayor. Esta hoja de acero, laminada en frio, de alta resistencia muestra una resistencia de 370 a 590 Mpa y es excelente en la capacidad de moldeo por ensanchamiento, resistencia a la abolladura, resistencia a la tension en plano, resistencia a la fragilidad de fabricacion, resistencia al envejecimiento y propiedades superficiales. Por lo tanto, la hoja de acero, laminada en frio, de alta resistencia es adecuada para el uso como, por ejemplo, paneles exteriores de automovil.

Description

HOJA DE ACERO LAMINADA EN FRÍO DE ALTA RESISTENCIA Y PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE LA MISMA CAMPO TECNICO La presente invención se refiere a una hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, adecuada para paneles internos y externos de automóviles, y particularmente se refiere a una lámina de acero laminada en frió, de alta resistencia, que tiene una excelente capacidad de estiramiento y una resistencia a la tracción de 370 a 590 MPa y un método para la fabricación de la misma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Recientemente, el ahorro en el peso en las hojas de acero para automóviles ha sido promovido en vista de los intereses ambientales, y el uso de una hoja de acero laminada en frío, que tiene resistencia mejorada, ha sido investigado para paneles internos y externos de automóvil. Se requiere que la hoja de acero laminada en frío para paneles internos y externos de automóviles, tenga excelentes capacidades de estiramiento, resistencia a la abolladura, precisión superficial, anti-fragilización por trabajo secundario, anti-enve j ecimiento, y apariencia superficial, y una hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, que tiene tales características y una resistencia a la tracción de 370 a 590 MPa es ahora fuertemente deseada por fabricantes de automóviles. Hasta ahora, por ejemplo, la patente Japonesa JP-A-5-78784 propone una hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, que tiene una resistencia a la tracción de 350 a 500 MPa, que comprende un acero contenido ultra bajo de carbono que posee titanio, agregado con una gran cantidad de elementos de endurecimiento en solución sólida tales como manganeso, cromo, silicio o fósforo. Las patentes Japonesas JP-A-2001-207237 o JP- A-2002-322537 proponen una hoja de acero galvanizada (hoja de acero de estructura de fase doble: hoja de acero DP) que tiene una alta resistencia a la tracción menor de 500 MPa, que comprende 0.010 a 0.06% de carbono, 0.5% o menos de silicio, no menos de 0.5% a menos de 2.0% de manganeso, 0.20% o menos de fósforo, 0.01% o menos de azufre, 0.005 a 0.10% de aluminio, 0.005% o menos de nitrógeno, 1.0% o menos de cromo, en donde (Mn+1.3Cr) es 1.9 a 2.3%, y consiste de las fases de ferrita y segundas fases (fases de transformación a baja temperatura) de 20% o menos por proporción de área que contiene fases de martensita de 50% o mas. No obstante, la hoja de acero laminada en frió, de alta resistencia, descrita en la patente Japonesa JP-A-5, 78784 tiene pobre capacidad antienvejecimiento, una mala apariencia superficial debido a una gran cantidad de silicio que provoca un problema en el chapado, y una pobre fragilidad anti-trabajo secundario debido a una gran cantidad de fósforo. Por otra parte, la hoja de acero DP descrita en las patentes Japonesas JP-A- 2001 -207237 o JP-A-2002-322537 no tiene tales problemas, ya que ésta es reforzada por segundas fases, no obstante, a partir de un examen suplementario realizado por el inventor se encontró que la hoja de acero no siempre tenia suficiente capacidad de estiramiento, y por lo tanto no siempre era aplicable a paneles exteriores de automóvi les .

DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención está dirigida para proporcionar una hoja de acero laminada en frió, de alta resistencia, que tiene una resistencia a la tracción de 370 a 590 Pa, que es aplicable a paneles exteriores de automóviles, tales como puertas o capós (cofres) producidos principalmente mediante conformación por estirado. El objetivo es logrado por una hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, que comprende fases de ferrita y segundas fases, en donde el tamaño medio de grano de las fases de ferrita es de 20 µ?t\ o menor, la fracción volumétrica de las segundas fases es no menor de 0.1% a menos de 10%, el valor absoluto de la anisotropia en el plano del valor r | Ar ¡ es menor de 0.15, y el espesor es de 0.4 mm o mayor. La hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, por ejemplo, consiste esencialmente de, en por ciento en masa, de menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menos de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de azufre, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno y el resto es hierro. La hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, puede ser fabricada utilizando un método que comprende los pasos de: laminar en frío una hoja de acero laminada en caliente, que tiene la composición anteriormente mencionada, y que contiene segundas fases de 60% o más en fracción volumétrica a una velocidad de reducción mayor de '60% a menos de 85%, y recociendo continuamente la hoja de acero laminada en frío, en una región a + ? .

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1A y IB son vistas esquemáticas que muestran las microestructuras de una hoja de acero laminada en frió, de alta resistencia de la presente invención, y una hoja de acero DP convencional, respectivamente; La Figura 2 es una vista que ilustra la distancia 1 entre segundas fases M adyacentes, medidas a lo largo de los limites de grano de las fases de ferrita F ; La Figura 3 es una relación entre la textura y la capacidad de estiramiento; La Figura 4 es una relación entre la velocidad de reducción de la laminación en frío y Ar después del recocido ; La Figura 5 es un diagrama de transformación por enfriamiento continuo para ilustrar la formación estructural de la hoja de acero laminada en frío, de acuerdo a la presente invención; La Figura 6 es una relación entre la velocidad de enfriamiento después de la laminación en caliente y I ?G I después del recocido; La Figura 7 es una relación entre el intervalo de temperatura de enfriamiento ?? después de la laminación en caliente | ?G | después del recocido; y La Figura S es una relación entre las condiciones de enfriamiento después de la laminación en caliente y las condiciones de recocido y Ar .

MODALIDADES DE LA INVENCION Después de la investigación sobre una hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, que tiene una resistencia a la tracción de 370 a 590 MPa, adecuada para paneles exteriores de automóvil, se vuelve claro que una hoja de acero laminada en frió, que tiene excelente estirabilidad, resistencia a las abolladuras, precisión superficial, anti-fragilidad por trabajo secundario, anti-enve j ecimiento y apariencia superficial, puede ser obtenida bajo las siguientes condiciones (1) y (2) . (1) Las segundas fases que comprenden principalmente fases de martensita son dispersadas uniformemente en las fases de ferrita fina. (2) El valor absoluto de la anisotropia en el plano del valor r | Ar | es reducido.

De aquí en adelante, se discutirán los detalles . 1. Microestructura Como se describió anteriormente, en una hoja de acero que comprende fases de ferrita simples, elementos dañinos para los paneles exteriores de automóvil, tales como silicio o fósforo, deben ser agregados en gran medida para reforzar, por lo tanto, el objetivo de la presente invención no puede ser logrado . De este modo, la hoja de acero debe ser reforzada mediante la formación de la estructura de fase doble que comprende fases de ferrita y segundas fases que tienen principalmente fases de martensita . No obstante, la suficiente estirabilidad no puede ser obtenida mediante este re forzamiento estructural. Para obtener suficiente estirabilidad, las segundas fases que comprenden principalmente fases de martensita, necesitan ser dispersadas uniformemente en las fases de ferrita, que tiene un tamaño de grano de 20 µp? o menor, a una fracción volumétrica no menor de 0.1% a menos de 10%. Tales segundas fases son precipitadas en los límites de grano de las -fases de ferrita.

Cuando el tamaño medio de grano de las fases de ferrita excede 20 µp\, se genera una apariencia de cáscara de naranja en la formación por prensa, dando como resultado deterioro en la apariencia superficial y deterioro en la e st i rabi 1 idad . Por lo tanto, el tamaño medio de grano es hecho para ser de 20 µp? o menor, preferentemente 15 µp? o menor, y además preferentemente 12 µta o menor . Cuando la fracción volumétrica de las segundas fases que comprenden principalmente fases de martensita es menor de 0.1% o 10% o más, no puede ser obtenida suficiente estirabilidad . Por lo tanto, la fracción volumétrica de las segundas fases es hecha para ser menor de 0.1% a menos de 10%, y preferentemente no menor de 0.5% a menos de 8%. Las segundas fases que comprenden principalmente fases de martensita pueden ser fases ? retenidas, fases de bainita, fases de perlita, y carburos diferentes de las fases de martensita en un intervalo de 40% o menos, preferentemente 20% o menos, y además preferentemente 10% o menos para alcanzar el objetivo de la presente invención . Las Figuras 1A y IB son vistas que muestran esquemáticamente la microestructura de una de acero laminada en frió, de alta resistencia de la presente invención, y una hoja de acero DP convencional, respectivamente . En la hoja de acero de la presente invención, las segundas fases finas M son dispersadas uniformemente en las fases uniforme y de ferrita fina F, y a lo largo de los limites de grano de las fases de ferrita F. Por otra parte, en la hoja de acero DP convencional, segundas fases M gruesas son dispersadas no uniformemente en las fases de ferrita F no uniformes y gruesas, y a lo largo de los limites de grano de las fases de ferrita F. Ahora, como se muestra en la Figura 2, cuando el tamaño medio del grano de las fases de ferrita F se asume que es d , y el valor medio de la distancia 1 entre las segundas fases adyacentes M medidas a lo largo de los limites de grano de las fases de ferrita F es ajustada para ser L (µp?), si la siguiente fórmula (1) es satisfecha, YPEl (alargamiento hasta el limite de fluencia) desaparece fácilmente, lo cual es ventajoso para la reducción de YP (limite de fluencia), y hace posible mejorar adicionalmente el antienvejecimiento. L<3.5xd ( 1 ) Es más ventajoso satisfacer la fórmula L<3. lxd, y mucho más ventajoso satisfacer la fórmula L<2. xd. 2. |Ar| Además del requerimiento para la microestructura, es extremadamente importante para el mejoramiento de la estirabilidad, que el valor absoluto de la anisotropia en el plano del valor r | Ar | deba ser menor de 0.15. Tal reducción del valor absoluto de la anisotropia en el plano del valor r I A | implica que la hoja de acero es elaborada para ser más isotrópica (cada valor r a 0°, 45° y 90° a una dirección de laminación, a saber cada uno de rO, r45, y r90 es igual a l), y se considera que el limite elástico en una región de tensión biaxial, sea reducido en consecuencia, por lo tanto se mejora la estirabilidad. Para mejorar adicionalmente la isotropia de la hoja de acero, es efectivo que la diferencia entre el valor máximo rmax y el valor mínimo rmin del rO, r45 y r90 sea de 0.25 o menor, preferentemente 0.2 o menor, y además preferentemente 0.15 o menor. Es además efectivo que el r90 sea 1.3 o menor, preferentemente 1.25 o menor, y además preferentemente 1.2 o menor. Es bien conocido que el valor r está relacionado a la textura de la hoja de acero. La Figura 3 muestra una relación entre la textura y la estirabilidad, y se confirma que si la proporción de una intensidad de rayos X de orientación { 111 }<uvw> a aquella de la muestra de textura aleatoria como la abscisa es de 3.5 o mayor, y la diferencia entre . la proporción de intensidad máxima y la proporción de intensidad mínima de la orientación como la ordenada es de 0.9 o menor, o si la hoja de acero es más isotrópica, puede ser obtenida excelente estirabilidad. Aquí, la proporción de la intensidad de rayos X de la orientación {lll}<uvw> a aquella de la muestra de textura aleatoria y la diferencia entre la proporción de intensidad máxima y la proporción de intensidad mínima de la orientación son valores obtenidos, por ejemplo, por el método de análisis ODF utilizando "el software de aplicación de la serie "RINT2000" (programa de procesamiento de datos de cifras polares tridimensionales). La orientación {111}<UVW> es una orientación existente en la fibra ? a 54.7° de f y a 45° de f2 de acuerdo a la señal de salida Tipo Bunge. La reducción de | ?G | es algunas veces lograda por la realización de la laminación en frío a una velocidad de reducción mayor de 85% como es el caso de la placa de estaño. No obstante, tal alta velocidad de reducción no es preferible para la hoja de acero para paneles exteriores de automóviles desde los puntos de vista de funcionamiento de laminación en frío, costo y calidad. Por lo tanto, la presente invención está limitada a una hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia que puede ser producida a una velocidad de reducción menor de 85%, o una hoja de acero laminada en frío de alta resistencia que tiene un espesor de 0.4 mm o mayor, y por lo tanto la placa de estaño es excluida de la presente invención. 3. Composiciones La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia de la presente invención, por ejemplo, consiste esencialmente, en por ciento en peso, de menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menor de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de silicio, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno, y el resto es hiero. C: El carbono es un alimento requerido para mejorar la resistencia de la hoja de acero, no obstante, cuando el contenido de carbono es de 0.05% o mayor, la estirabilidad se deteriora significativamente, además, no es preferible desde el punto de vista de capacidad de soldadura. En consecuencia, se hace que el contenido de carbono sea menor de 0.05%. Para formar la segunda fase que tiene la fracción volumétrica anteriormente mencionada, el contenido de carbono es preferentemente de 0.005% o mayor, y además preferentemente 0.007% o mayor. Si: Cuando el contenido de silicio excede 2.0%, la apariencia superficial se deteriora, y la adherencia del chapado es significativamente deteriorada. En consecuencia, se hace que el contenido de silicio sea de 2.0% o menor, preferentemente de 1.0% o menor, y además preferentemente de 0.6% o menor. Mn : El manganeso es en general efectivo para prevenir el agrietamiento de la placa de acero en el trabajo en caliente, mediante la precipitación del azufre en la hoja de acero como MnS . Además, en la presente invención, necesita ser agregado manganeso en un porcentaje de 0.6% o mayor para formar establemente segundas fases. No obstante, cuando el contenido de manganeso excede 3.0%, el costo de la placa se incrementa significativamente, además la capacidad de conformación de la hoja de acero se deteriora. En consecuencia, se hace que el contenido de manganeso sea de 0.6 a 3.0%, y preferentemente no menor de 0.8% a menos de 2.5%. P: Cuando el contenido de fósforo excede el 0.08%, se deteriora la anti-f ragilidad del trabajo secundario, o se deteriora la propiedad de aleación del chapado de zinc. En consecuencia, se hace que el contenido de fósforo sea de 0.08% o menor, y preferentemente de 0.06% o menor. S: El azufre es un elemento dañino que deteriora el funcionamiento del trabajo en caliente del acero, e incrementa la sensibilidad al agrietamiento de la placa de acero en el trabajo en caliente. Además, cuando el contenido de azufre excede el 0.03%, el azufre es precipitado como MnS fino, dando como resultado el deterioro en la formabilidad de la hoja de acero. En consecuencia, se hace que el contenido de azufre sea de 0.03% o menor, preferentemente 0.02% o menor, y además preferentemente 0.015% o menor. Desde el punto de vista de apariencia superficial, el contenido de azufre es de 0.001% o mayor, y además preferentemente de 0.002% o mayor. Al: El aluminio contribuye a la desoxidación del acero, y precipita la solución sólida del nitrógeno necesaria en el acero, A1N. El efecto es insuficiente cuando el aluminio es menor de 0.01%, y se satura, cuando el aluminio excede 0.1%. En consecuencia, se hace que el contenido de aluminio sea de 0.01 a 0.1%. N: No es preferible desde el punto de vista de anti-enve ecimiento que la solución sólida del nitrógeno exista en el acero, por lo tanto el contenido de nitrógeno debe ser preferentemente poco. Cuando el contenido de nitrógeno excede 0.01%, la ductilidad o la firmeza es deteriorada debido a la existencia de nitruros excesivos. En consecuencia, se hace que el contenido de nitrógeno sea de 0.01% o menor, preferentemente 0.007% o menor, y además preferentemente 0.005% o menor. Además de estos elementos, al menos un elemento seleccionado de 1% o menos de cromo, 1% o menos de molibdeno, 1% o menos de vanadio, 0.01% o menos de boro, 0.1% o menos de titanio, y 0.1% o menos de niobio se agrega efectivamente por las siguientes razones, respectivamente. Cr, Mo: El cromo y el molibdeno son elementos efectivos para mejorar la capacidad de endurecimiento y la formación de segundas fases, de manera estable. Además, éstos son también efectivos para suprimir el suavi zamiento de la zona afectada por el calor (HAZ) formada en la soldadura. Para este fin, se agrega preferentemente al menos uno de cromo y molibdeno de 0.005% o más, y además preferentemente 0.01% o más. No obstante, cuando el contenido de cada elemento excede 1%, el HAZ es excesivamente endurecido, por lo tanto cada uno de los contenidos de cromo y molibdeno se hace que sea de 1% o menor, preferentemente 0.8% o menor, y además preferentemente 0.6% o menor. V: El vanadio es efectivo para suprimir el suavi zamiento de HAZ formado en la soldadura. Para este fin, el vanadio es preferentemente agregado a 0.005% o más, y además preferentemente 0.007% o más. No obstante, cuando el contenido de vanadio excede 1%, el HAZ es excesivamente endurecido, por lo tanto se hace que el contenido de vanadio sea de 1% o menor, preferentemente 0.5% o menor, y además preferentemente 0.3% o menor . B: El boro es un elemento efectivo para mejorar la capacidad de endurecimiento y la formación de segundas fases, establemente. Para este fin, se agrega el boro preferentemente a 0.0002% o más, y además preferentemente 0.0003% o más. No obstante, cuando el contenido de boro excede 0.01%, los efectos son saturados, por lo tanto se hace que el contenido de boro sea de 0.01% o menor, preferentemente 0.005% o menor, y además preferentemente 0.003% o menor. Ti, Nb : El titanio y el niobio actúan para formar nitruros y reducir la solución sólida del nitrógeno, innecesaria, en el acero. El mejoramiento de la formabilidad de la hoja de acero puede ser esperado al reducir la solución sólida del nitrógeno con titanio o niobio en vez de aluminio. Para este fin, se agrega pre erentemente al menos uno de titanio y niobio a 0.005% o más, y además preferentemente 0.008% o menos. No obstante, cuando cada uno de los contenidos excede 0.1%, los efectos son saturados, por lo tanto cada uno de los contenidos de titanio y niobio se hace que sea de 0.1% o menor, y preferentemente 0.08% o menor. No obstante, cuando el titanio o el niobio son agregados en una cantidad en exceso de aquella requerida para reducir la solución sólida de nitrógeno, son formados carburos de titanio o niobio excesivos, lo cual previene la formación estable de las segundas fases, por lo tanto éste no es preferible. 4. Condiciones de fabricación La hoja de acero laminada en frió, de alta resistencia de la presente invención, puede ser fabricada mediante la laminación en frío de una hoja de acero laminada en caliente, que tiene la composición anteriormente mencionada y las segundas fases de 60% o más en fracción volumétrica a una velocidad de reducción mayor de 60% a menos de 85%, y luego recociendo continuamente la hoja de acero laminada en frío en una región +?. Para formar las segundas fases de manera más estable después del recocido, la temperatura de recocido necesita ser ajustada en un intervalo de punto de transformación Acl a (punto de transformación Acl+80°C), y preferentemente el punto de transformación Acl a (punto de transformación Acl+50°C ) . Como se describió anteriormente, para realizar (1) la dispersión uniforme de las segundas fases que comprenden principalmente fases de martensita en las fases de ferrita fina, y (2) reducir un valor absoluto I de la anisotropia en el plano del valor r, los cuales son requerimientos para la obtención de una hoja de acero laminada en frío que tiene excelente estirabilidad, resistencia a las abolladuras, precisión superficial, anti-f ragilidad por trabajo secundario, anti-enve j ecimiento y apariencia superficial conjuntamente, es necesario que una hoja de acero laminada en frío, antes de la laminación en frío, contenga segundas fases de 60% o más en fracción volumétrica, preferentemente 70% o más, y preferentemente además 80% o más. El mecanismo no es completamente claro, pero es considerado como sigue. Es decir, en el caso de la hoja de acero laminada en frío, convencional, que comprende fases de ferrita y fases de perlita, los carburos insuficientemente disueltos son aptos para estar presentes durante el recocido en una región a+?, y las fases ? gruesas están presentes de manera no uniforme y reflejando escasamente la distribución de las fases de perlita en una hoja de acero laminada en frío. Como resultado, se forma una estructura que comprende fases de ferrita gruesas y segundas fases comparativamente gruesas que no están uniformemente dispersas. Por otra parte, en el caso de una hoja de acero laminada en frío que tiene segundas fases de 60% o más por fracción volumétrica como la presente invención, los carburos finos son una vez disueltos en las fases de ferrita durante el proceso de calentamiento en el recocido, y luego se generan fases ? finas de manera uniforme y densamente a partir de los límites de grano de las fases de ferrita durante el remojo en una región a+?. Como resultado, las fases de ferrita se vuelvén uniformes y finas, y las segundas fases son también dispersas fina y uniformemente. En el caso de la hoja de acero laminada en caliente que contiene segundas fases como la presente invención, se forma una textura de transformación de manera contraria al caso de una hoja de acero de fase doble, convencional, que comprende fases de ferrita y fases de perlita, lo cual da aparentemente el mismo efecto que la adición de tensión en la laminación en frió, y el valor I ?G I puede ser reducido incluso a una velocidad de reducción típica de 60 a 85% como se describe posteriormente . Aquí, las segundas fases en la hoja laminada en caliente son fases de ferrita aciculares, fases de ferrita bainítica, fases de bainita, fases de martensita, o fases mixtas de ellas. La Figura 4 muestra una relación entre la velocidad de reducción de laminación en frió y |?G | después del recocido, en donde tal hoja de acero laminada en caliente que tiene segundas fases es laminada en frío a diversas velocidades de reducción, y luego continuamente recocida en. una región a+?. Cuando la velocidad de reducción de la laminación en frío es más alta de 60% a menos de 85%, el valor | Ar | de menos de 0.15 puede ser obtenido. Para fabricar una hoja de acero laminada en caliente que tiene segundas fases de 60% o más por fracción volumétrica, es necesario, por ejemplo, que una placa de acero que tenga composición dentro del alcance de la presente invención como se describió anteriormente, sea laminada en caliente a un punto de transformación Ar3 o mayor, y luego enfriada dentro de dos segundos después de la laminación en caliente, y en un intervalo de temperatura de 100°C o más a una velocidad de enfriamiento de 70°C/segundo o mayor. El enfriamiento rápido permite suprimir la formación de fases de ferrita como se muestra en el diagrama de transformación de enfriamiento continuo de la Figura 5. El tiempo para iniciar el enfriamiento después de la laminación en caliente es preferentemente dentro de 1.5 segundo, y además preferentemente dentro de 1.2 segundo . La Figura 5 muestra una relación entre la velocidad de enfriamiento después de la laminación en caliente y | Ar | después del recocido. En este caso, el intervalo de temperatura de enfriamiento ?? es ajustado para ser de 150°C. Cuando la velocidad de enfriamiento es 70°C/segundo o mayor, el valor | Ar | es menor de 0.15. Es más efectivo que la velocidad de enfriamiento sea mayor de 100 ° C / s egundo , y preferentemente mayor de 130°C/segundo. La Figura 7 muestra una relación entre el intervalo de la temperatura de enfriamiento ?? después de la laminación en caliente y I ?G | después del recocido. En este caso, la velocidad de enfriamiento es ajustada para ser de 150 ° C / segundo . Cuando el intervalo de la temperatura de enfriamiento ?? es 100°C o mayor, el valor I ?G | es menor de 0.15. El intervalo de temperatura de enfriamiento ?? es preferentemente de 130°C o mayor, y más preferentemente 160°C o mayor. La Figura 8 muestra una relación entre las condiciones de enfriamiento después de la laminación en caliente y las condiciones de recocido y Ar . Cuando el recocido continuo 'no es realizado en una región a+? incluso si las condiciones de laminación en caliente como aquellas en la presente invención son empleadas, o cuando el recocido continuo es realizado en una región +? sin emplear las condiciones de laminación en caliente como aquellas de la presente invención, el valor Ar es grande. El Ar pequeño puede ser obtenido a una velocidad de reducción normal de laminación en frío, únicamente cuando la laminación en caliente bajo las condiciones de la presente invención es combinada con el recocido continuo en una región a+?. Este es el punto de la presente invención. En un método de fabricación de acuerdo a la presente invención, una placa puede ser laminada en caliente después de ser recalentada en un horno, o directamente laminada en caliente sin ser recalentada. El arrollamiento después de la laminación en caliente puede ser conducido a una temperatura a la cual las segundas fases del 60% o mayores por fracción volumétrica, pueden ser formadas, y bajo las condiciones de enfriamiento después de la laminación en caliente de la presente invención, puede ser aplicable la temperatura normal de arrollamiento. El recocido continuo puede ser realizado en una linea de recocido continuo presente, o en una linea de galvanización presente. La hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, de la presente invención puede ser sometida a galvanización electrolítica o a galvanización de inmersión en caliente. El tratamiento de aleación puede ser aplicable después de la galvanización. Además, el recubrimiento puede ser realizado después de la galvanización.

E emplo Los aceros No. 1 al 15 como se muestran en la Tabla 1 fueron fundidos, y luego vaciados en placas mediante vaciado continuo.

Los aceros No .1 al 11 tienen composición dentro del alcance de la presente invención. Por otra parte, los aceros No. 12 al 15 tienen cualquiera del contenido de carbono, contenido de silicio y contenido de manganeso sin el alcance de la presente invención. Los aceros No. 1 al 11 de la presente invención tienen un punto de transformación Ar3 de 820°C o mayor, y un punto de transformación Acl y un punto de transformación Ac3 entre 740°C y 850°C. Las placas fueron recalentadas a 1200°C, laminadas en caliente a temperaturas de acabado mostradas en la Tabla 2,' enfriadas bajo las condiciones de tiempo de inicio de enfriamiento, velocidad de enfriamiento, e intervalo de temperatura de enfriamiento ?? mostrados en la Tabla 2, y luego arrolladas a temperaturas de arrollamiento normales, con lo cual fueron producidas hojas de acero laminadas en caliente. Las hojas de acero laminadas en caliente fueron desoxidadas, laminadas en frío a un espesor de 0.75 mm a velocidades de reducción mostradas en la Tabla 2, y luego sometidas a recocido continuo en una linea de recocido continuo (CAL) o una linea de gal anización continua (CGL), con lo cual fueron producidas hojas de acero laminadas en frío No. 1 a 30 que tenían diferentes niveles de resistencia a la tracción de 400 MPa o menores, mayores de 400 MPa a no mayores de 500 MPa, y mayores de 500 MPa. El recocido fue llevado a cabo a las temperaturas de remojo mostradas en la Tabla 2. Algunas de las hojas laminadas en frío fueron sometidas a galvanización en una linea de galvanización electrolítica (EGL) . Estas hojas de acero laminadas en frío fueron finalmente sometidas a laminación de temple a una velocidad de reducción de 0.2 a 1.5%. Las microestructuras de la hoja de acero laminada en caliente y la hoja de acero laminada en frío fueron observadas utilizando un microscopio electrónico de exploración, y el tamaño de grano de las fases de ferrita, la fracción volumétrica de segundas fases, la distancia media entre las segundas fases, fueron obtenidas a través de análisis de imágenes. Se utilizó la pieza de prueba de tracción JIS No. 5 para medir el valor r y Ar . Además, la prueba de tracción fue llevada a cabo utilizando la pieza de prueba de tracción JIS 5 para obtener la resistencia a la tracción TS y el alargamiento El en una dirección perpendicular a la dirección de laminación. Para evaluar la estirabilidad, la pieza de prueba de 200 mm por 200 mm fue formada por estiramiento utilizando un punzón hemisférico de 150 mm de diámetro, con lo cual se midió el limite de altura de estiramiento. Los resultados se muestran en las Tablas 3-1, 3-2, y 3-3. Los aceros No. 1 al 5, 10, 15, 16, 18, 20, 22, 23 y 25 a 28 en cuya composición, el tamaño de grano de las fases de ferrita, la fracción volumétrica de las segundas fases, y | A? | están todos dentro del alcance de la presente invención, tienen un alto limite de altura de estiramiento, y excelente estirabilidad en comparación con los ejemplos comparativos en los cuales esas condiciones no están dentro del alcance de la presente invención, cuando la comparación es realizada al mismo nivel de resistencia. El acero No. 7 como un ejemplo comparativo, el cual es fabricado bajo las mismas condiciones que aquellas de los ejemplos en las patentes Japonesas JP-A-2001-207237 o JP-A-2002 - 322537 , no tienen un limite suficientemente alto de altura de estiramiento aunque la fracción volumétrica de las segundas fases está dentro del alcance de la invención. Parece ser debido a las condiciones de enfriamiento después de la laminación en caliente que son sin el alcance de la presente invención, dando como resultado un Ar grande.

TABLA 1 (% en masa) Acero C Si Mn P S Al N Otros Notas No. 1 0.007 0.02 2.05 0.031 0.016 0.071 0.0022 Cr=0.62 Acero de la invención 2 0.012 0.26 1.54 0.026 0.0009 0.015 0.0008 Mo=0.26, Acero de la Ti=0.031 invención 3 0.015 0.02 1.50 0.020 0.005 0.050 0.0040 Cr=0.5 Acero de la invención 4 0.018 0.01 1.85 0.005 0.007 0.028 0.0016 - Acero de la invención 5 0.023 0.68 2.48 0.035 0.010 0.049 0.0019 Cr=0.15, Acero de la Mo=0.08, invención V=0.04 6 0.028 0.02 1.65 0.012 0.012 0.039 0.0049 V=0.35, Acero de la Cr=0.19 invención 7 0.031 0.02 1.20 0.055 0.005 0.045 0.0029 B=0.0008, Acero de la Nb=0.033 invención 8 0.035 1.20 1.15 0.068 0.009 0.029 0.0039 - Acero de la invención 9 0.042 0.31 1.90 0.014 0.026 0.044 0.0035 V=0.08 Acero de la invención 10 0.046 0.55 0.88 0.008 0.011 0.048 0.0061 Mo=0.66 Acero de la invención 11 0.049 0.22 1.40 0.025 0.0006 0.031 0.0014 B=0.0038, Acero de la V=0.05 invención 12 0.061 0.04 1.35 0.025 0.006 0.049 0.0049 - Acero Comparativo 13 0.027 2.1 1.54 0.035 0.019 0.039 0.0042 - Acero Comparativo 14 0.046 0.21 3.15 0.011 0.028 0.055 0.0034 Acero Comparativo 15 0.003 0.03 0.59 0.04 0.009 0.044 0.0022 Acero Comparativo TABLA 2 Hoja de acero Acero No. Temperatura Tiempo de Velocidad de Intervalo de Velocidad de Temperatura No. de acabado inicio de enfriamiento temperatura de reducción (%) de recocido (°C) enfriamiento (°C/seg) enfriamiento CO (segundos) ?? (°C) 1 1 875 0.2 250 255 83 775 2 1 880 0.4 195 235 88 770 3 2 880 0.2 245 250 80 765 4 2 885 0.5 250 155 80 770 5 2 890 0.3 235 125 80 775 6 2 815 0.8 120 175 80 785 7 ¦ 3 850 2.1 35 205 60 800 8 .3 855 0.6 155 255 55 800 9 15 890 0.7 165 245 77 825 10 4 870 0.5 205 265 75 770 11 4 865 2.3 210 225 75 775 12 4 875 0.8 55 200 75 765 13 4 870 0.9 80 85 75 770 14 4 880 1.8 35 230 88 775 15 5 910 0.2 195 230 75 745 16 5 895 0.7. 105 220 75 760 17 6 890 1.1 165 190 77 730 18 6 885 0.9 175 200 77 780 19 6 895 1.0 180 195 77 880 20 7 875 0.3 275 115 71 785 21 13 875 1.3 90 145 73 825 22 8 870 0.5 305 135 69 815 23 9 860 1.3 135 225 66 775 24 9 870 1.5 115 210 88 780 25 9 865 1.4 120 230 73 765 26 9 885 1.7 130 205 73 840 27 10 855 0.3 85 250 71 760 28 11 850 0.4 95 270 63 780 29 14 870 1.6 125 135 75 820 30 12 855 0.7 125 185 71 780 TABLA 3-1 Hoja Fracción Tamaño Fracción Distancia Altura de de volumétrica del volumétrica media L estiramiento acero de las grano d de las entre las limitante No., segundas de las segundas segundas 3.5xd ?t r90 TS El (%) (mm) Notas fases fases de fases (%) fases (MPa) después de ferrita (µ?) la (µ??) laminación en caliente (%) 1 93 14.4 0.5 18.5 50.4 0.06 0.16 1 .09 374 44.0 60.1 Ejemplo de la invención 2 83 15.9 0.4 32.1 55.7 -0.01 0.13 1.37 364 39.7 58.0 Ejemplo de la invención 3 100 10.8 1 .4 1 1.5 37.8 0.04 0.09 1 .06 391 42.7 59.2 Ejemplo de la invención 4 77 1 1 .4 1.2 20.4 39.9 0.1 1 0. 14 1 .08 382 42.9 58.7 Ejemplo de la invención 5 62 13.3 0.9 28.2 46.8 0.14 0.19 1 .12 371 43.2 58.2 Ejemplo de la invención 6 0 1 5.9 0.9 56.4 55.7 0.48 0.63 1.41 377 38.6 54.8 Ejemplo comparativo 7 0 14.2 3.1 52.2 49.7 0.34 0.50 1.38 385 . . 37.6 53.4 Ejemplo comparativo 8 78 13.1 3.3 34.5 45.9 0.18 0.26 1.21 398 36.1 51.9 Ejemplo comparativo 9 1 5 17.3 0 - - 0.31 0.43 2.05 356 39.9 54.9 Ejemplo comparativo 10 92 7.9 2.4 9.1 27.7 0.03 0.05 1 .03 442 39.6 56.7 Ejemplo de la invención TABLA 3 - 2 Hoja Fracción Tamaño Fracción Distancia Altura de de volumétrica del volumétrica media L estiramiento acero de las grano d de las entre las limitante No, segundas de las segundas segundas 3.5xd ?G p r90 TS El (%) (mm) Notas fases fases de fases (%) fases (MPa) después de ferrita (µ?t?) la (µ??) laminación en caliente (%) 1 1 25 10.4 1.6 25.0 36.4 0.37 0.55 1.37 412 36.5 52.9 Ejemplo comparativo 12 10 9.2 1 .3 28.6 32.2 0.54 0.68 1.43 422 35.9 51.7 Ejemplo comparativo 13 0 9.7 1.5 35.1 34.0 0.42 0.58 1.39 41 7 36.1 51.4 Ejemplo comparativo 14 0 1 1 .3 1 .8 40.3 39.6 -0.46 0.49 0.69 409 37.4 52.3 Ejemplo comparativo 15 95 6.7 2.6 7.9 23.5 0.06 0.09 1.05 460 38.4 55.7 Ejemplo de la invención 16 68 7.6 1.9 23.5 26.6 0.09 0.12 1 .07 449 38.6 54.7 Ejemplo de la invención 17 87 6.5 0 - - 0.40 0.49 1.24 461 33.9 50.4 Ejemplo comparativo 18 91 6.4 3.4 8.2 22.4 0.06 0.23 1.14 477 37.1 55.2 Ejemplo de la invención 19 88 8.5 1.1 16.5 29.8 -0.43 0.45 0.93 465 32.7 49.5 Ejemplo comparativo 20 69 6.5 4.1 9.3 22.8 0.09 0.22 1.15 489 36.4 54. 1 Ejemplo de la invención TABLA 3 - 3 Hoja Fracción Tamaño Fracción Distancia Altura de de vol umétrica del volumétrica media L estiramiento acero de las grano d de las entre las limitante No., segundas de las segundas segundas 3.5xd ?G r90 TS El (%) (mm) Notas fases fases de fases (%) fases (MPa) después de ferrita (µp?) la (µ?t?) laminación en caliente (%) 21 45 20.5 0.7 72.5 71.8 0.08 0.43 1.22 452 37.8 50.6 Ejemplo comparativo 22 79 6.2 4.4 14.5 21 .7 0.12 0.23 1 .21 515 34.8 51.8 Ejemplo de la invención 23 91 5.9 6.1 6.8 20.7 0.14 0.18 1.14 548 34.2 51.7 Ejemplo de la invención 24 89 8.2 5.9 16.0 28.7 -0.33 0.37 0.79 531 30. 1 46.5 Ejemplo comparativo 25 88 6.2 6.2 6.6 21.7 0.00 0.04 1 .01 545 34.4 51.6 Ejemplo de la invención 26 90 7.4 4.9 21 .5 25.9 0.09 0.23 1 .25 522 34.3 51.0 Ejemplo de la invención 27 98 5. 1 7.9 5.6 17.9 0.07 0.10 1 .06 572 33.3 50.2 Ejemplo de la invención 28 100 4.1 9.8 5.5 14.4 0.14 0.18 1 .14 590 32.4 49.5 Ejemplo de la invención 29 100 5.2 10.8 5.1 18.2 0.31 0.47 1 .38 609 29.2 44 Ejemplo comparativo 30 91 4.8 14.3 4.3 16.8 0.48 0.66 1.45 645 28.3 42 Ejemplo comparativo

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una hoja de acero laminada en frío, de alta resistencia, que comprende fases de ferrita y segundas fases, en donde el tamaño medio de grano de las fases de ferrita es de 20 µt o menor, la fracción volumétrica de las segundas fases es no menor de 0.1% a menos de 10%, el valor absoluto de la anisotropía en el plano del valor r | r | es menor de 0.15, y el espesor de 0.4 mm o mayor. 2. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 1, en donde la distancia media L (µ??) entre las segundas fases adyacentes, medida a lo largo de los límites de grano de las fases de ferrita, satisface la siguiente fórmula (1), cuando el tamaño medio de grano de las fases de ferrita se asume que es d (µ? ) : L<3.5xd. (1) 3. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 1, en donde la diferencia entre el valor máximo rmax y el valor mínimo ^min de los valores r a 0o, 45° y 90° a una dirección de laminación, o rO, r45 y r90, es de 0.25 o menor. 4. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 2, en donde la diferencia entre el valor máximo rmax y el valor mínimo rmin de los valores r .a 0°, 45° y 90° a una dirección de laminación, o rO, r45 y r90, es de 0.25 o menor. 5. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 1, en donde el valor r a 90° a una dirección de laminación, o r90 es 1.3 o menor . 6. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 2, en donde el valor r a 90° a una dirección de laminación o r90 es 1.3 o menor . 7. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 1, que consiste esencialmente de, en por ciento en masa, menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menos de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de azufre, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno y el resto de hierro. 8. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la rei indicación 2, que consiste esencialmente de, en por ciento en masa, menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menos de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de azufre, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno y el resto de hierro. 9. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 3, que consiste esencialmente de, en por ciento en masa, menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menos de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de azufre, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno y el resto de hierro. 10. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 4, que consiste esencialmente de, en por ciento en masa, menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menos de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de azufre, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno y el resto de hierro. 11. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 5, que consiste esencialmente de, en por ciento en masa, menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menos de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de azufre, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno y el resto de hierro. 12. La hoja de acero laminada en frió de alta resistencia según la reivindicación 6, que consiste esencialmente de, en por ciento en masa, menos de 0.05% de carbono, 2.0% o menos de silicio, 0.6 a 3.0% de manganeso, 0.08% o menos de fósforo, 0.03% o menos de azufre, 0.01 a 0.1% de aluminio, 0.01% o menos de nitrógeno y el resto de hierro. 13. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 7, que contiene además al menos un elemento seleccionado de 1% o menos de cromo, 1% o menos de molibdeno, 1% o menos de vanadio, 0.01% o menos de boro, 0.1% o menos de titanio, y 0.1% o menos de niobio. 14. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 8, que contiene además al menos un elemento seleccionado de 1% o menos de cromo, 1% o menos de molibdeno, 1% o menos de vanadio, 0.01% o menos de boro, 0.1% o menos de titanio, y 0.1% o menos de niobio. 15. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 9, que contiene además al menos un elemento seleccionado de 1% o menos de cromo, 1% o menos de molibdeno, 1% o menos de vanadio, 0.01% o menos de boro, 0.1% o menos de titanio, y 0.1% o menos de niobio. 16. La hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 10, que contiene además al menos un elemento seleccionado de 1% o menos de cromo, 1% o menos de molibdeno, 1% o menos de vanadio, 0.01% o menos de boro, 0.1% o menos de titanio, y 0.1% o menos de niobio. 17. La hoja de acero laminada en frió de alta resistencia según la reivindicación 11, que contiene además al menos un elemento seleccionado de 1% o menos de cromo, 1% o menos de molibdeno, 1% o menos de vanadio, 0.01% o menos de boro, 0.1% o menos de titanio, y 0.1% o menos de niobio. hoja de acero laminada en frío de alta resistencia según la reivindicación 12, que contiene además al menos un elemento seleccionado de 1% o menos de cromo, 1% o menos de molibdeno, 1% o menos de vanadio, 0.01% o menos de boro, 0.1% o menos de titanio, y 0.1% o menos de niobio. 19. Un método para fabricar una hoja de acero laminada en frió de alta resistencia, que comprende los pasos de: laminar en frío una hoja de acero laminada en caliente que tiene cualquiera de las composiciones según las reivindicaciones 7 a 18, y segundas fases de 60% o más en fracción volumétrica a una velocidad de reducción mayor de 60% a menos de 85%, y recociendo continuamente la hoja de acero laminada en frío en una región a+?. 20. El método según la reivindicación 19, en donde una hoja de acero laminada en caliente es enfriada dentro de dos segundos después de ser laminada en caliente a una temperatura de transformación Ar3 o mayor, y en un intervalo de temperatura de 100°C o mayor a una velocidad de enfriamiento de 70°C/segundo o mayor .