MX2013010601A

MX2013010601A - Placa de acero para miembro estampado en caliente y metodo para producirla.

Info

Publication number: MX2013010601A
Application number: MX2013010601A
Authority: MX
Inventors: Makijun; Hiroyuki Tanahashi
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-10-01
Also published as: RU2560890C2; MX360240B; WO2012128225A1; EP2687620A1; JP5605503B2; CA2829327A1; ZA201307377B; RU2013146540A; CA2829327C; JPWO2012128225A1; US20140004378A1; CN103443317A; EP2687620A4; KR20130126714A; BR112013023792A2

Abstract

Se proporciona una placa de acero para proporcionar miembros por estampado en caliente, los miembros tienen propiedades de fatiga excelentes iguales a las de las placas de acero de alta resistencia ordinarias que tienen la misma resistencia que la placa de acero. También se proporciona un proceso para producir la placa de acero. La placa de acero para miembros estampados en caliente, contiene, en términos de % en masa, 0.15-0.35% de C, 0.01-1.0% de Si, 0.3-2.3 de Mn, y 0.01-0.5% de Al, con el resto comprendiendo Fe e impurezas inevitables, en donde las impurezas comprenden hasta 0.03% de P, hasta 0.02% de S, y hasta 0.1% de N como componentes químicos. La placa de acero se caracteriza porque la dureza de Vicker de la placa de acero medida en sitios ubicados a una distancia de 20 µm desde una superficie de la placa de acero hacia la dirección de espesor de la placa tiene una desviación estándar de 20 o menos. Esta placa de acero se produce a través de una etapa de recocido por recristalización que comprende: una primera fase en la cual una placa de acero laminada en frío obtenida por laminación en caliente y después de laminar en frío un acero que contiene los componentes químicos se calienta de la temperatura ambiente a 600-700°C en una proporción de calentamiento promedio de 8-25°C/segundos; y una segunda fase en la cual la placa de acero se calienta con éxito a 720-820°C en una proporción de calentamiento promedio de 1-7°C/segundos.

Description

PLACA DE ACERO PARA MIEMBRO ESTAMPADO EN CALIENTE Y MÉTODO PARA PRODUCIRLA Campo Técnico La presente invención se refiere a una placa de acero para un miembro estampado en caliente la cual es adecuada para el método de estampado en caliente, uno de los métodos de conformación proporciona un miembro de alta resistencia, y un método de producción del mismo.

Técnica Antecedente En el campo de automóviles, maquinaria de construcción, etc., se han realizado vigorosos esfuerzos por reducir el peso mediante el uso de materiales de alta resistencia. Por ejemplo, en automóviles, la cantidad de uso de placa de acero de alta resistencia se ha incrementado de manera estable para el propósito de anular el incremento en el peso del vehículo que acompaña las mejoras en seguridad contra impacto y rendimiento y mejora adicionalmente la eficiencia de combustible para reducir la cantidad de emisión de dióxido de carbono .

En la tendencia hacia el uso expandido de tal placa de acero de alta resistencia, el mayor problema, inevitable cuando se eleva la resistencia de la placa de acero, es el surgimiento del fenómeno denominado "degradación de la capacidad de fijación de forma". Este fenómeno es el término general para la pérdida de facilidad para obtener una forma objetivo debido al incremento en la cantidad de recuperación elástica después de la conformación que acompaña la mayor resistencia. Para resolver este problema, etapas de trabajo que eran necesarias como materiales de baja resistencia (materiales con capacidades de fijación de forma que son excelentes o no tienen problema) (por ejemplo, enderezado rectificador) se han realizado o las formas de producto se han cambiado.

Como un método para tratar con esta situación, el método de conformación en caliente denominado el "método de estampado en caliente" ha sido objeto de atención. Esto calienta una placa de acero (material trabajado) a una temperatura predeterminada (generalmente, la temperatura que da como resultado en una fase de austenita) , para reducir la resistencia (es decir, facilitar la conformación) , después la conforma por una matriz de una temperatura menor que el material trabajado (por ejemplo, temperatura ambiente) para impartir por este medio fácilmente una forma y utilizar de manera simultánea la temperatura entre las dos para un tratamiento de calor por enfriamiento rápido (enfriamiento brusco) para asegurar la resistencia del producto conformado.

Varias técnicas que se relacionan con la placa de acero adecuadas para tal método de estampado en caliente y método para conformar la misma se han informado.

PLT1 muestra la placa de acero obtenida al controlar las cantidades de elementos que contienen la placa de acero y la relación entre las cantidades de elementos con los márgenes predeterminados para proporcionar un miembro el cual sea excelente en características de impartición y características de fractura retardada después de la conformación en caliente (sinónimo de estampado en caliente) .

PLT 2 en el mismo que el anterior, describe un método que comprende formar las cantidades de elementos que la placa de acero contiene y la relación entre las cantidades de elementos con márgenes predeterminados y calentar antes de la conformación de la placa de acero en una atmósfera de nitruración o una atmósfera de carburación para obtener una parte de alta resistencia.

PLT 3 describe medios para prescribir la composición y microestructura de la placa de acero y limitar las condiciones de calentamiento y condiciones de conformación para obtener las partes estampadas en caliente con una alta productividad.

Recientemente, el método de estampado en caliente se ha reconocido ampliamente por su utilidad. Los miembros para los cuales se ha estudiado su aplicación se han vuelto mucho más diversos. Entre éstos, por ejemplo, existen partes, como partes de carrocerías de automóviles, donde no sólo la resistencia de las partes, sino también la característica de fatiga es una característica importante, necesaria.

La característica de fatiga de la placa de acero se mejora junto con la resistencia estática, de modo que la placa de acero (producto) formada con alta resistencia por el método de estampado en caliente también puede esperarse que muestre una característica de fatiga conmensurada, si se compara con la placa de acero de la misma resistencia que no utiliza el método de estampado en caliente (placa de acero de alta resistencia producida al controlar la composición o método de producción de la placa de acero resistente, a continuación denominada "placa de acero de alta resistencia ordinaria" ) , es claro que dependiendo de las condiciones de producción, las características de fatiga de lo anterior eran inferiores al posterior.

Estudiado en detalle, se descubrió que en comparación de la desviación en dureza de la parte más superficial de la "placa de acero de alta resistencia ordinaria" , la desviación en dureza de la parte más superficial de la placa de acero (producto) elevada en resistencia al utilizar el método de estampado en caliente es mayor. Se concluyó que esta desviación en dureza podría relacionarse con la característica de fatiga.

La relación entre la desviación y dureza y la característica de fatiga no necesariamente es clara, pero en un miembro de alta resistencia el cual se produce por el método de estampado en caliente (por ejemplo, una resistencia a la tracción de 1500 MPa o más) , el efecto de la sensibilidad a la ruptura en la característica de fatiga es extremadamente grande, de modo que se conjetura que esta desviación en dureza puede ser un indicador comparable con la planicidad de una capa de superficie.

Por lo tanto, se ha estudiado en la técnica cómo reducir tanto como sea posible la desviación en la dureza después de estampado en caliente y como resultado se descubrió que la desviación en la dureza de la capa de superficie de la placa de acero antes del estampado en caliente tiene un impacto. Ninguna literatura se ha encontrado la cual estudie la placa de acero para su uso en estampado en caliente a partir de tal perspectiva.

PLT 1 discute la placa de acero para el uso de estampado en caliente donde todos Ni, Cu y Sn son esenciales, donde las características de impacto y la característica de fractura retardada se mejoran, pero no aluden a la característica de fatiga o la desviación en la dureza de la capa de superficie antes del estampado en caliente.

PLT 2 se relaciona con la técnica de calentar en una atmósfera de carburación para elevar la resistencia de una parte conformada, pero no alude a la característica de fatiga o la desviación en la dureza de la capa de superficie antes del estampado en caliente. Calentar en una atmósfera de carburación es esencial. En comparación con calentar en aire, los costos de producción se elevan. Además, cuando se utiliza monóxido de carbono como la fuente de carbono, existe una preocupación de que puedan requerirse costos enormes para garantizar la seguridad de las operaciones. Se cree que esta técnica no es fácilmente factible.

PLT 3 tampoco alude a la característica de fatiga y la desviación en la dureza de la capa de superficie antes del estampado en caliente.

En contraposición con esto, como técnica para obtener placa de acero para uso en estampado en caliente la cual tiene una característica de fatiga del mismo grado que "placa de acero de alta resistencia ordinaria" , existe PLT 4. Además, aunque como técnica inherente al caso de uso de placa de acero que se ha galvanizado PLT 5 se conoce como técnica para mejorar la característica de fatiga de un miembro el cual se produce por el método de estampado en caliente.

PLT 4 describe cómo hacer que partículas finas que contienen óxido de Ce se dispersen ligeramente hacia dentro de la superficie de la placa de acero para mejorar la característica de fatiga después del estampado en caliente, pero la técnica de fabricación de acero avanzada se requiere, de modo que existe el problema de que incluso una persona con experiencia en la técnica no necesariamente puede encontrar fácil trabajar con esto.

La técnica de PLT 5 se relaciona con instalaciones para tecnología de estampado en caliente. Existe el problema de que si una nueva inversión de capital, incluso una persona con experiencia en la técnica no podría disfrutar de esos beneficios. De esta manera, la placa de acero para su uso en estampado en caliente para obtener la placa de acero (producto) fabricada en alta resistencia por estampado en caliente, lo cual permite que características de fatiga del mismo grado que "placa de acero de alta resistencia ordinaria" de la misma resistencia se garantice relativa y fácilmente, se ha buscado, pero ninguna técnica que resuelva este problema se ha encontrado.

Lista de Citas Literatura de Patente PLT 1: Publicación de Patente Japonesa No. 2005- 139485A PLT 2: Publicación de Patente Japonesa No. 2005-200670A PLT 3: Publicación de Patente Japonesa No. 2005- 205477A PLT 4: Publicación de Patente Japonesa No. 2007- 247001A PLT 5: Publicación de Patente Japonesa No. 2007- 182608A Compendio de la Invención Problema Técnico La presente invención, en vista de la situación anterior, tiene como su objetivo la disposición de placa de acero para un miembro de estampado en caliente que permita la producción de un producto de placa de acero de alta resistencia la cual tenga una característica de fatiga excelente del mismo grado que la placa de acero de alta resistencia que se produce al controlar la composición de la placa de acero o método de producción ("placa de acero de alta resistencia ordinaria") cuando se produce un producto al aplicar el método de estampado en caliente a la placa de acero y de un método de producción de la misma.

Solución al Problema La invención se involucró en la investigación extensa para resolver este problema. Como resultado, descubrió que hacer la desviación de dureza cerca de la capa de superficie de la placa de acero antes del estampado en caliente dentro de un margen predeterminado es extremadamente efectivo para mejorar la característica de fatiga de la placa de acero después del estampado en caliente (producto) . Descubrió que tal placa de acero puede obtenerse al controlar las condiciones cuando se recoce por cristalización la placa de acero laminada en frío, llevó a cabo pruebas repetidas, y por consiguiente completó la presente invención.

La esencia de la invención es como sigue: (1) Placa de acero para un miembro estampado en caliente que incluye la composición que contiene, el % en masa, C: 0.15 a 0.35% Si: 0.01 a 1.0%, Mn: 0.3 a 2.3% Al: 0.01 a 0.5%, y el resto de FE e impurezas inevitables, y limitar las impurezas a P: 0.03% o menos, S: 0.02% o menos, y N: 0.1% o menos, en donde una desviación estándar de dureza Vicker en una posición de 20 µp? desde la superficie de la placa de acero en la dirección de espesor de la placa es de 20 o menos. (2) La placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en (1) la cual además contiene, en % en masa, uno o más de los elementos seleccionados de Cr: 0.01 a 2.0%, Ti 0.001 a 0.5% Nb: 0.001 a 0.5% B : 0.0005 a 0.01% ??: 0.01 a 1.0% W: 0.01 a 0.5%, V: 0.01 a 0.5%, Cu: 0.01 a 1.0%, y Ni: 0.01 a 5.0% (3) La placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en (1) o (2) la cual tiene en la superficie de la placa de acero una de una capa de recubrimiento de Al de 5 µp? a 50 µp? de espesor, una capa galvanizada de 5 µp? a 30 µ?? de espesor o una capa de aleación Zn-Fe de 5µp? a 45 µp? de espesor. (4) Un método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente que comprende recocer por recristalización placa de acero laminada en frío que incluye la composición que contiene el % en masa, C: 0.15 a 0.35%, Si: 0.01 a 1.0%, Mn : 0.3 a 2.3% , Al 0.01 a 0.5%, y el resto de Fe e impurezas inevitables, y limitar las impurezas a P : 0.03% o menos, S: 0.02% o menos, y N: 0.1% o menos, en cuya etapa, incluye una primera fase para calentar mediante una proporción de calentamiento promedio de 8 a 25°C/segundos de la temperatura ambiente a una temperatura M (°C) y después de una segunda fase para calentar mediante una proporción de calentamiento promedio de 1 a 7°C/segundos a una temperatura S (°C), en donde la temperatura M (°C) es 600 a 700 (°C) y la temperatura S (°C) es 720 a 820 (°C) . (5) El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en (4) en donde el acero además contiene en % en masa, uno o más de Cr: 0.01 a 2.0% Ti: 0.001 a 0.5%, Nb: 0.001 a 0.5% B: 0.0005 a 0.01%, Mo: 0.01 a 1.0% W: 0.01 a 0.5%, V: 0.01 a 0.5%, Cu: 0.01 a 1.0%, y Ni: 0.01 a 5.0% (6) El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en (4) o (5) en donde una proporción de laminación en caliente en la etapa de laminación en caliente es de 60 a 90%, mientras una proporción de laminación en frió de la etapa de laminación en frío es de 30 a 90%. (7) El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en cualquiera de (4) a (6) el cual además incluye, después de la etapa de recocido por recristalización, una etapa de sumergir la placa de acero en un baño de Al para formar una capa de recubrimiento de Al en la superficie. (8) El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en cualquiera de (4) a (6) el cual además incluye, después de la etapa de recocido por recristalización, una etapa para sumergir la placa de acero en un baño de galvanización para formar una capa galvanizada en la superficie. (9) El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en cualquiera de (4) a (6) el cual además incluye, después de la etapa de recocido por recristalización, un etapa de sumergir la placa de acero en un baño de Zn para formar una capa galvanizada en la superficie, después calentar adicionalmente a 600 °C o menos para formar una capa de aleación de Zn-Fe en la superficie.

Efectos Ventajosos de la Invención La placa de acero para un miembro estampado en caliente de la presente invención puede producirse mediante una instalación de fabricación de acero conocida. Además, una parte conformada la cual se obtiene utilizando la placa de acero para un miembro estampado en caliente de la presente invención para conformación por instalaciones de estampado en caliente ampliamente difundidas (miembros estampados en caliente) tiene una característica de fatiga igual a "placa de acero de alta resistencia ordinaria" de la misma resistencia, de modo que tenga el efecto de expandir el alcance de aplicación de los miembros estampados en caliente (partes) .

Breve Descripción de la Invención La FIGURA 1 es una vista en perspectiva la cual muestra una estampa de placa para estampado en caliente que se utiliza para ejemplos de la presente invención.

La FIGURA 2 es una vista la cual muestra las piezas de prueba de fatiga.

La FIGURA 3 es una vista en perspectiva que muestra los lugares de medición de dureza en una pieza de prueba para uso de medición de dureza de las mismas dimensiones que la región de crecimiento de grietas de la pieza de prueba de fatiga la cual se muestra en la FIGURA 2.

La FIGURA 4 es una gráfica que muestra la correlación entre la relación de límite de fatiga y la desviación estándar de la dureza antes de estampado en caliente de la placa de acero para un miembro estampado en caliente del Ejemplo 1.

La FIGURA 5 es una vista en perspectiva la cual muestra de manera esquemática la placa de acero (miembro) que se forma en una conformación de sombrero mediante el método de estampado .

La FIGURA 6 es una gráfica que muestra la correlación entre la relación de límite de fatiga y la desviación estándar de la dureza antes del estampado en caliente de la placa de acero para un miembro' estampado en caliente del Ejemplo 2.

Descripción de las Modalidades La invención se encargó de la investigación utilizando la placa de acero que contiene, en % en masa, C: 0.23%, Si: 0.5%, y Mn: 1.6% para preparar un miembro estampado en caliente y evaluó sus características. Descubrió que la característica de fatiga es una de las mismas pero que existen miembros estampados en caliente que tienen la misma composición de la placa de acero y casi lo mismo en resistencia a la tracción, pero difieren en la característica de fatiga. Por lo tanto, investigó las diferencias de éstos en detalle, por lo que aprendió que existen diferencias en la desviación en dureza cerca de las capas superficiales de los miembros estampados en caliente. Por consiguiente, además cambió la composición y las condiciones de recristalización de la placa de acero laminada en frío sobre una amplia gama para investigar la característica de fatiga de los miembros estampados en caliente y descubrió que existe una fuerte correlación entre la característica de fatiga de los miembros estampados en caliente y la desviación en la dureza de superficie de los mismos y que obtener un miembro estampado en caliente el cual sea excelente en característica de fatiga, es efectivo para hacer las variaciones en la dureza de superficie de la placa de acero antes del estampado en caliente dentro de un margen predeterminado y que además de obtener la placa de acero, es posible controlar las condiciones cuando la placa de acero laminada en frío de recocido por recristalización a un margen predeterminado.

Se explicarán detalles en los ejemplos, pero la invención utilizó estos hallazgos de prueba como la base para clarificar de manera experimental el margen adecuado de desviación en dureza y las condiciones de recocido y por consiguiente completó la presente invención.

Composición de la Placa de Acero En primer lugar, la composición de la placa de acero se explicará. Aquí, el "%" en la composición significa % en masa.

C: 0.15 a 0.35% C es el elemento más importante para incrementar la resistencia de la placa de acero por estampado en caliente. Para obtener 1200 MPa o tal resistencia después del estampado en caliente, 0.15% o más tiene que incluirse. Por otro lado, si más de 0.35% se incluye, el deterioro de la tenacidad es una preocupación, de modo que 0.35% se vuelve el límite superior.

Si: 0.01 a 1.0% Si es un elemento de refuerzo de solución. Hasta 1.0% puede utilizarse de manera efectiva. Sin embargo, si más de eso se incluye, es probable que se produzcan problemas al momento del tratamiento químico o revestimiento después de conformación, de modo que 1.0% se vuelve el límite superior. El límite inferior no se limita particularmente. El efecto de la presente invención puede obtenerse. Sin embargo, la reducción de más de lo necesario sólo eleva la carga de fabricación de acero, de modo que el contenido se vuelve el nivel de inclusión debido a la desoxidación, es decir, 0.01% o más.

Mn: 0.3 a 2.3% Mn es un elemento que funciona como elemento de refuerzo de solución de la misma manera que Si y también es efectivo para elevar la capacidad de dureza de la placa de acero. Este efecto se reconoce en 0.3% o más. Sin embargo, incluso si se incluye más de 2.3%, el efecto se satura, de modo que 2.0 se vuelve el límite superior.

P: 0.03% o menos, S: 0.02% o menos Los dos elementos ambos son impurezas inevitables. Afectan la capacidad de conformación en caliente, de modo que tienen que limitarse a los márgenes anteriores.

Al: 0.01 a 0.5% Al es adecuado como elemento de desoxidación, de modo que 0.01% o más debe incluirse. Sin embargo, si se incluye en una gran cantidad, se forman óxidos gruesos y las propiedades mecánicas de la placa de acero se dañan, de modo que el límite superior se vuelve 0.5%.

N: 0.1% o menos N es una impureza inevitable. Se enlaza fácilmente con Ti o B, de modo que tiene que controlarse para no reducir el efecto objetivo de estos elementos. 0.1% o menos es admisible. El contenido de preferencia se encuentra entre 0.1% o menos. Por otro lado, la reducción de más de lo necesario pone una carga masiva en el proceso de producción, de modo que 0.0010% debe volverse el objetivo para el límite inferior .

Cr: 0.01 a 2.0% Cr tiene el efecto de elevar la capacidad de dureza, de modo que puede utilizarse adecuadamente. Este efecto se vuelve claro en 0.01% o más. Por otro lado, incluso si se agrega más de 2.0%, este efecto se satura, de modo que 2.0% se vuelve el límite superior.

Ti: 0.001 a 0.5% Ti es un elemento que actúa para quitar de manera estable el efecto de B, explicado posteriormente, a través de la formación de su nitruro, de modo que pueda utilizarse de manera efectiva. Por esta razón, 0.001% o más tiene que agregarse, pero si se agrega de manera excesiva, los nitruros se vuelven excesivos y se invita al deterioro en la tenacidad o propiedades de la superficie de esfuerzo cortante, de modo que 0.5% se vuelve el límite superior.

Nb: 0.001 a 0.5% Nb es un elemento que forma carbonitruros y eleva la resistencia, de ' modo que puede utilizarse de manera efectiva. Este efecto se reconoce en 0.001% o más, pero si se incluye más de 0.5%, la capacidad de control de la laminación en caliente es propensa a dañarse, de modo que 0.5% se vuelve el límite superior.

B: 0.0005 a 0.01% B es un elemento que eleva la capacidad de dureza.

El efecto se vuelve clara en 0.0005% o más. Por otro lado, una adición excesiva conduce al deterioro de la capacidad de conformación en caliente y una caída en la ductilidad, de modo que 0.01% se vuelve el límite superior.

Mo: 0.01 a 1.0%, W: 0.01 a 0.5%, V: 0.01 a 0.5% Estos elementos tendrán el efecto de elevar la capacidad de dureza, de modo que pueden utilizarse de manera adecuada. El efecto se vuelve claro en cada caso en 0.01% o más. Por otro lado, es un elemento expansivo, de modo que la concentración donde el efecto se satura se vuelve de preferencia el límite superior. Para Mo, esto es 1.0%, mientras para W y V, es 0.5%.

Cu: 0.01 a 1.0% Cu tiene el efecto de elevar la resistencia de la placa de acero por la adición de Cu en 0.01% o más. Sin embargo, la adición excesiva resta valor a la calidad de superficie de la placa de acero laminada en caliente, de modo que 1.0% se vuelve el límite superior.

Ni : 0.01 a 5.0% Ni es un elemento que tiene el efecto de elevar la capacidad de dureza, de modo que pueda utilizarse de manera efectiva. El efecto se vuelve claro en 0.01% o más. Por otro lado, es un elemento expansivo, de modo que 5.0% donde el efecto se satura se vuelve el límite superior. Además, también actúa para suprimir la caída en la calidad de superficie de la placa de acero laminada en caliente debido a Cu, de modo que la inclusión simultáneamente con Cu es deseable .

Observe que en la presente invención, la composición distinta a la anterior consiste de Fe, pero impurezas inevitables que entran de la chatarra y otros materiales de fusión o los refractarios, etc., se permiten.

Desviaciones en la Dureza de Superficie de la Placa de Acero Las desviaciones en la dureza de superficie de la placa de acero se explicarán.

En primer lugar, el método para determinar (medir) la dureza de la superficie de la placa de acero se explicará.

La dureza de la superficie de la placa de acero idealmente debe medirse por un medidor de dureza (por ejemplo, el medidor de dureza de Vicker) con la superficie de la placa de acero orientada hacia arriba y con la dirección de espesor de placa correlacionada con la dirección vertical pero para determinar claramente las indentaciones (medir las dimensiones de las indentaciones de manera precisa) , la superficie (superficie de medición) tiene que pulirse o es necesario otro cierto trabajo. En tal trabajo (por ejemplo, pulido mecánico) , por lo menos varias docenas de µp? o más se eliminan de la superficie original. Además, incluso si se remueve parte de la superficie utilizando ácido, etc., para pulirla de manera química, no existe diferencia. De hecho, la lisura con frecuencia se degrada. Por lo tanto, utilizar tal técnica para determinar (medir) la dureza de la superficie de la placa de acero no es práctica.

Por lo tanto, la invención decidió determinar la dureza en una sección transversal paralela a la dirección de espesor de placa de la placa de acero. Al hacer esto, la superficie de la placa de acero puede medirse sin trabajarla (sin remover la superficie de la placa de acero) . Sin embargo, en este caso también, la posición es capaz de medirse por un medidor de dureza de esta manera se encuentra dentro de la superficie una pequeña cantidad en la dirección de espesor de placa. Por esta razón, como siguiente mejor solución, la invención intentó obtener información en una porción cercana a la superficie al realizar una indentación por una carga tan baja como fuera posible.

De manera específica, diríjase a la FIGURA 3. En primer lugar, la superficie de medición (sección transversal de placa de acero) se pulió con un acabado a espejo. Se utilizó un medidor de dureza de Vicker con una carga de prueba (empuje de carga en el indentador) de 10 gf, un tiempo de empuje de 15 segundos, y una posición de medición en la dirección de espesor de placa de 20 µp? desde la superficie de la placa de acero. La "dureza de la placa de acero" como se utiliza en la Descripción indica la dureza determinada basándose en la técnica anterior.

Además, la dureza de la superficie de la placa de acero en la placa de acero que tiene como capa de superficie de la placa de acero una capa de revestimiento de Al, la capa galvanizada, y la capa de aleación Zn-Fe se midió en una posición de 20 µp? desde el límite (interconexión) entre la capa de revestimiento y la placa de acero.

Por ejemplo, la placa de revestimiento de Al de la placa de acero la cual se utiliza en los ejemplos se considera comprendida de una capa exterior la cual tiene Al como su composición principal y una capa interior (lado de la placa de acero) que se cree es una capa de reacción de Al y Fe, de modo que se midió la dureza en una posición de 20 µt? desde el límite de la placa interior y la placa de acero en la dirección de espesor de placa y ésta se utilizó como la dureza de superficie de la placa de acero.

Después, la capa galvanizada de la placa de acero que se utiliza en los ejemplos se considera comprendida de dos capas de una capa exterior la cual tienen Zn como su composición principal y una capa interior la cual es una capa de reacción de Al que se agregó en una cantidad fina en el baño de Zn y Fe, de modo que la dureza se midió en una posición de 20 µ?? desde el límite de la capa interior y la placa de acero en la dirección de espesor de la placa y éste se utilizó como la dureza de superficie de la placa de acero.

Además, la capa de aleación de Zn-Fe de la placa de acero que se utiliza en los ejemplos se considera comprendida de una pluralidad de capas de aleación que se comprenden de Zn y Fe, de modo que se midió la dureza en una posición de 20 µp? desde el límite de la capa interna y la placa de acero en la dirección de espesor de placa y ésta se utilizó como la dureza de superficie de la placa de acero.

Para el propósito de encontrar la desviación en la dureza, la medición anterior se realizó en la región que corresponde con la región de crecimiento de grieta por fatiga (21) de la pieza de prueba de fatiga la cual se muestra en la FIGURA 2. La FIGURA 3 es una vista en perspectiva que muestra la ubicación de la medición de la dureza. El indentador del medidor de dureza de Vicker se empujó en una posición de 20 µp? desde la superficie de la placa de acero o la interconexión de la placa de acero y la capa de revestimiento en la dirección de espesor de placa. Esta operación, como se muestra en la FIGURA 3, se realizó a intervalos de indentación de 0.1 mm en una dirección paralela a la superficie de la placa de acero en 300 puntos por muestra de medición (más de 30 mm por longitud de medición) (primera superficie de medición) . Además, la misma operación se realizó en otra ubicación de 5 mm desde la primera superficie de medición tomada con anticipación (segunda superficie de medición) .

Se encontraron las durezas para el total de 600 puntos de esta manera. La desviación estándar que utiliza ésta como la población se calculó y se utilizó como indicador de la desviación.

Observe que la longitud de medición anterior de 30 mm y las dos ubicaciones de 5 mm de separación se determinaron para coincidir con la región de crecimiento' de grietas de la pieza de prueba de fatiga que se explica posteriormente .

En el experimento que se explica en los ejemplos, las muestras con una relación de límite de fatiga después del estampado en caliente de 0.4 o más y las que tienen una relación por debajo de la que se comparó para la desviación en la dureza de la superficie de placa de acero, con lo cual en el primero, la desviación estándar fue de 40 o menos. Por lo tanto, la invención procedió con investigaciones más detalladas, con lo cual se volvió claro que la desviación en la dureza después del estampado en caliente tiene una desviación estándar de 40 o menos cuando la desviación en dureza de la placa de acero antes del estampado en caliente, determinado por una técnica similar, tiene una desviación estándar de 20 o menos.

En la presente invención, la desviación estándar de la dureza de Vicker en una posición de 20 µp? desde la superficie de placa de acero en la dirección de espesor de placa se definió como 20 o menos basándose en tales hallazgos experimentales .

Método de Producción de Placa de Acero para Miembro Estampado en Caliente Finalmente, el método de producción de la placa de acero para un miembro estampado en caliente de la presente invención se explicará.

La placa de acero para un miembro estampado en caliente de la presente invención se procesa de acuerdo con los métodos usuales por las etapas de formación de fabricación de acero, fundición, laminación en caliente, decapado, y laminado en frío para obtener placa de acero laminada en frío. La composición se ajusta al alcance mencionado de la presente invención en la etapa de fabricación de acero, el acero se vacía en una losa en la etapa de fundición continua, después la losa comienza a laminarse en caliente por ejemplo a 1300°C o menos de temperatura de calentamiento. La laminación se termina alrededor de 900°C. La temperatura de bobinado puede seleccionarse por ejemplo como 600°C, etc. El índice de laminación en caliente puede volverse de 60 a 90%. La laminación en frío se realiza después de la etapa de decapado. El índice de laminación puede seleccionarse de 30 a 90% en el margen.

La etapa de recocido para recristalización de la placa de acero laminada en frío que se produjo de esta manera es extremadamente importante. La etapa de recocido se realiza utilizando una instalación de recocido continuo y se comprende de dos fases de una primera etapa de calentamiento por una proporción de calentamiento promedio de 8 a 25°C/segundos desde la temperatura ambiente hasta la temperatura M (°C) y una segunda fase entonces de calentamiento por una proporción de calentamiento promedio de 1 a 7°C/segundos a una temperatura S (°C) . Aquí, la temperatura M tiene que ser de 600 a 700 (°C), y la temperatura S tiene que ser 720 a 820 (°C). Estas condiciones se determinan basándose en los resultados del experimento que se explica en los ejemplos que se describen a continuación.

La razón de por qué, cuando se recoce por recristalización bajo estas condiciones, la desviación estándar de la dureza de Vicker que se midió en una posición de 20 µp? desde la superficie de placa de acero en la dirección de espesor de placa es de 20 o menos, es decir, la placa de acero con una desviación pequeña en dureza se obtiene, no necesariamente es claro, pero la distribución del tamaño de grano de cristal de preferencia es tan uniforme como sea posible y las dimensiones y la distribución de los carburos también de preferencia es similar a tan uniforme como sea posible, de modo que lo siguiente puede conjeturarse a partir del punto de vista de distribución del tamaño de partícula recristalizado y las dimensiones y distribución de los carburos .

El proceso de recristalización de la placa de acero laminada en frío es complicado, de modo que no es adecuado separar y discutir de manera independiente los significados de la proporción de calentamiento para el fenómeno denominado recristalización y la mayor temperatura de calentamiento de ese índice de calentamiento. Por lo tanto, en primer lugar, con respecto a la primera fase, por ejemplo, considerar el caso donde la proporción de calentamiento es pequeña y donde es grande con respecto a una cierta temperatura única M (°C) . Se cree que en el primer caso, es decir, cuando es pequeña la proporción de calentamiento, la densidad de núcleos de recristalización es baja (relativamente) y los granos recristalizados individuales se crecen libremente, pero en la región de temperatura alta cercana a M (°C), se producen granos finos recristalizados a partir de la región sin recristalización restante y, en la fase donde la temperatura de la placa de acero alcanza M(°C) , (relativamente) granos de cristal grandes y granos de cristal pequeños se mezclan.

Por otro lado, se cree que en el caso de lo anterior, es decir, cuando es grande el Indice de calentamiento, la densidad de los núcleos de granos recristalizados es elevada, un gran número de granos recristalizados crece a una proporción rápida, y los límites de grano se acercan más y más, en la región de temperatura alta cercana a M (°C), los granos recristalizados compiten en crecimiento y como resultado los granos cristalizados que tienen orientaciones de cristal específicas crecen mientras se carcomen en los granos cristalizados que tienen otras orientaciones de cristal, de modo que la fase cuando alcanzan M (°C) se cree que existen granos cristalizados grandes y granos cristalizados pequeños mezclados juntos. Por lo tanto, una combinación del índice de calentamiento adecuado y M (°C) por lo que los granos recristalizados se acercan a los límites de grano en la fase donde la temperatura alcanza M (°C) se vuelve necesario lograr una distribución más uniforme de los tamaños de partículas recristalizadas . De 8 a 25 °C/segundos del índice de calentamiento promedio de la primera fase' y de 600 a 700°C de la temperatura M (°C) se cree que corresponden con estas condiciones adecuadas .

A continuación, para controlar la competencia de crecimiento de los granos recristalizados después de que la temperatura de la placa de acero alcanza (°C) , la proporción de calentamiento de la segunda fase tiene que volverse menor a la primera fase. Además, en la región de temperatura de la temperatura M (°C) a la temperatura S (°C), la reformación de carburos debido a la difusión de carbono se activa, de modo que la combinación del ajuste de la temperatura más alta S (°C) de la etapa de recocido y la proporción de calentamiento hasta esa temperatura tiene un significado importante.

Cuando la proporción de calentamiento es menor a uno S (°C), los carburos que se presentaron en la temperatura M (°C) crecen de manera uniforme, de modo que puede ser que una placa de acero dé como resultado en que los carburos de varias dimensiones que se encontraban presentes en la fase cuando alcanzan la temperatura M (°C) se presenten de varias formas. Por otro lado, cuando la proporción de calentamiento es grande, pequeños carburos desaparecen y grandes carburos crecen y por lo tanto las dimensiones de los carburos se acercan más a los uniformes, hablando de manera relativa, pero la densidad se vuelve menor. Por lo tanto, la no uniformidad de la dureza de la placa de acero se produce debido a los carburos. En contraposición con éstos, cuando la combinación de la proporción de calentamiento y la temperatura S (°C) de la segunda fase es adecuada, los pequeños carburos crecen de manera preferencial y puede ser que una placa de acero dé como resultado que los carburos de dimensión relativamente uniforme se dispersen a una densidad adecuada, de modo que la no uniformidad de la dureza de la placa de acero debido a los carburos se vuelve no uniforme. De 1 a 7°C/segundos de la proporción de calentamiento de la segunda fase y de 720 a 820°C de la temperatura S (°C) corresponde con tales condiciones adecuadas .

Después de alcanzar la temperatura S, la temperatura S puede mantenerse por un breve periodo o la siguiente etapa de enfriamiento puede cambiarse inmediatamente. Cuando se mantiene la temperatura S, a partir del punto de vista de engrosamiento de los granos de cristal, el tiempo de retención de preferencia es de 180 segundos o menos, de mayor preferencia 120 segundos o menos.

La proporción de enfriamiento de la temperatura S en la etapa de enfriamiento no se limita particularmente, pero 30°C/segundos o más enfriamiento rápido se evita de preferencia. Por lo tanto, la proporción de enfriamiento de la temperatura S es menor que 30°C/segundos, de preferencia 20°C o menos, de mayor preferencia 10°C o menos. La placa de acero para el uso de estampado en caliente con frecuencia se corta a una conformación predeterminada y después se utiliza para estampado en caliente. Esto es debido a que se teme que el enfriamiento rápido eleve la carga de esfuerzo cortante y reduzca la eficiencia de producción.

Después de recocido, la placa puede enfriarse a temperatura ambiente. Durante el enfriamiento, puede sumergirse en un baño de Al de inmersión en caliente para formar una capa de recubrimiento de Al .

El baño de Al de inmersión en caliente puede contener de 0.1 a 20% de Si.

Si el cual se contiene en la placa de revestimiento de Al afecta la reacción de Al y Fe que se produce durante el calentamiento antes del estampado en caliente. La reacción excesiva es probable que reste valor a la conformación por estampado de la capa de revestimiento misma. Por otro lado, el control excesivo de la reacción es probable que invite a la adherencia de Al en la matriz de conformación por estampado. Para evitar tal problema, el contenido de Si en la capa de revestimiento de Al de preferencia es de 1 a 15%, de mayor preferencia de 3 a 12%.

Además, durante el enfriamiento después del recocido, la placa se sumergió en un baño de galvanización de inmersión en caliente para formar una capa galvanizada.

Además, la placa se sumergió en un baño de galvanización de inmersión en caliente para formar una capa galvanizada, después se calentó a 600 °C o menos para formar una capa de aleación de Zn-Fe.

El baño de galvanización de inmersión en caliente podría contener de 0.01 a 3% de Al.

La existencia de Al tiene un fuerte efecto en la reacción de Zn y Fe. Cuando se forma una capa galvanizada, la capa de reacción de Fe y Al se vuelve un obstáculo y suprime la dispersión mutua de Zn y Fe. Por otro lado, una capa de aleación de Zn-Fe se comprende de una capa de aleación rica en Zn (?-fase, d-fase) y la capa de aleación rica en Fe (rifase, G-fase) , pero la primera es rica en adhesión con hierro base pero se degrada la capacidad de conformación, mientras la última es excelente en capacidad de conformación, pero es insuficiente en adhesión. Por lo tanto, es necesario controlar de manera adecuada la relación de composición de estas cuatro fases para cumplir con las propiedades objetivo (dando preferencia a la adhesión, dando preferencia a la capacidad de conformación, o equilibrando las dos) . Esto puede realizarse al incluir en el baño de galvanización de inmersión en caliente 0.01 a 3% de Al para permitir el control de la difusión de Fe. Qué clase de concentración utilizar puede seleccionarse por el fabricante de acuerdo con la capacidad u objetivo de la instalación de producción.

Los espesores de la capa de revestimiento de Al, la capa galvanizada, y la capa de aleación de Zn-Fe no influyen la característica de fatiga de la placa de acero después del estampado en caliente o la característica de fatiga de las partes, pero si es excesivamente gruesa, la capacidad de conformación por presión es probable que se vea afectada. Como se muestra en los ejemplos, cuando el espesor de la placa de revestimiento de Al es superior a 50 µ?t?, el fenómeno de escoriación se reconoce. Cuando el espesor de la placa de revestimiento de Zn excede 30 µ??, la adhesión de Zn a la matriz ocurre de manera frecuente . Cuando el espesor de la capa de aleación de Zn-Fe es superior a 45 µp?, se ve agrietamiento dispersado de la capa de aleación, y la productividad se ve dañada de cierta manera. Por lo tanto, los espesores de las capas de preferencia se vuelven la capa de revestimiento de Al: 50 µ?? o menos, capa galvanizada: 30 µ? o menos, y capa de aleación de Zn-Fe: 45 µp? o menos.

Cuando estas capas de revestimiento son delgadas, no existe ningún problema en absoluto en la capacidad de conformación, pero a partir del punto de vista de la resistencia a la corrosión, la cual tiene como objetivo dañar estas capas de revestimiento, los límites inferiores de las capas de revestimiento de preferencia se forman como sigue: es decir, los límites son la capa de revestimiento de Al: de preferencia 5 µp? o más, de mayor preferencia 10 µp? o más, la capa galvanizada: de preferencia 5 µp\ o más, de mayor preferencia 10 µp? o más y la capa de aleación de Zn-Fe: de preferencia 5 µ?a o más, de mayor preferencia 10 µp? o más.

Ejemplos A continuación, se utilizarán ejemplos como base para explicar la presente invención en detalle.

Ej emplo 1 Aceros "a" a "f" que tienen la composición la cual se muestra en la Tabla 1 se produjeron y fundieron. Las losas se calentaron a 1250°C y se suministraron a una etapa de laminación en caliente donde se laminaron en caliente a una temperatura final de 900°C y una temperatura de enfriamiento de 600°C para obtener placas de acero de 3.2 mm de espesor. Estas placas de acero laminadas en caliente se decaparon, después se laminaron en frío para obtener placas de acero laminadas en frío de 1.6 mm de espesor.

Las placas de acero laminadas en frío se recristalizaron y recocieron bajo las condiciones de i a xviii descritos en la Tabla 2 para obtener las placas de acero para miembros 1 a 32 estampados en caliente que se muestran en la Tabla 3. A partir de esa parte, las dos piezas de prueba para medición de la dureza antes del estampado en caliente se obtuvieron. Las posiciones para el muestreo para las piezas de prueba se hicieron en las posiciones 5 mm separadas en la dirección de ancho de la placa de acero obtenida para el miembro de estampado en caliente.

La proporción de calentamiento promedio 1 (primera fase) y la proporción de calentamiento promedio 2 (segunda fase) en la Tabla 2 respectivamente muestra las proporciones de calentamiento promedio de temperatura ambiente a temperatura M (°C) y la temperatura M de proporción de calentamiento promedio (°C) a la temperatura S (°C) .

Estas placas de acero para los miembros estampados se mantuvieron a 900°C por 10 minutos, después se intercalaron por la estampa de placa de uso de prueba que se mostró en la FIGURA 1 y se estampó en caliente. Cada tipo de placa de acero para un miembro estampado en caliente se utilizó en 10 piezas de estampado en caliente. De una de éstas, dos piezas de prueba de tracción basadas en las disposiciones de JIS No. 5 y dos piezas de prueba para medición de dureza (mismo procedimiento que con estampado en caliente) se obtuvieron. De las nueve restantes, dos piezas de prueba de fatiga que se muestran en la FIGURA 2 cada una, para un total de 18, se obtuvieron. El método para trabajar para la obtención de piezas de prueba fue maquinado por electrodescarga .

Se realizó una prueba de tracción para encontrar la resistencia a la tracción s? (valor promedio de dos piezas de prueba de tracción) . Por otro lado, 18 piezas de prueba se utilizaron para ejecutar una prueba de fatiga de flexión plana y determinar la resistencia a la fatiga CTw de ciclo lxlO7. Las condiciones de prueba fueron una proporción de tensión de -1 y una proporción de repetición de 5Hz.

Las piezas de prueba para medición de la dureza se pulieron en un acabado a espejo en secciones transversales paralelas a las direcciones de laminación de las placas de acero laminadas en frío antes y después del estampado en caliente.

La dureza en 20 µ?? dentro de las superficies de estas piezas de prueba, en la dirección de espesor de placa se midió utilizando un medidor de dureza de Vicker (HM-2000 fabricado por Mitsutoyo) . La carga de empuje se hizo a 10 gf , el tiempo de empuje se hizo a 15 segundos y el intervalo de medición en la dirección paralela a la superficie hizo 0.1 mm para medición de 300 puntos.

Las piezas de prueba se midieron de la misma - manera. La desviación estándar de dureza se calculó a partir de los datos de la dureza de Vicker de un total de 600 puntos .

La Tabla 3 muestra el número de acero, las condiciones de procesamiento, la desviación estándar de la dureza antes del estampado en caliente, la resistencia a la tracción s? (promedio de dos) , resistencia aw, relación del límite de fatiga ow/aB y el estándar de dureza después del estampado en caliente. La correlación entre la relación del límite de fatiga aw/oB y la desviación estándar de dureza antes del estampado en caliente se muestran en la FIGURA 4.

Se aprendió que la resistencia a la tracción s? de la placa de acero después del estampado en caliente casi no se ve afectada totalmente por las condiciones de recocido por recristalización en la placa de acero de la misma composición (código "b" ) . Por otro lado, las características de fatiga (aw/aB) se vieron afectadas fuertemente por las condiciones de recocido por recristalización.

En las placas de acero utilizando las condiciones de recocido i, iii, iv, vii, viii, xv, y xviii de la presente invención, las características de fatiga relativamente elevadas, es decir, una relación de límite de fatiga de 0.4 o más (s„/s?) podría obtenerse en el margen de aproximadamente 1200 a 1500 MPa en la resistencia de tracción. En contraposición a esto, en placas de acero que se recocieron bajo condiciones fuera del alcance de la presente invención, la relación de límite de fatiga obtenida fue un nivel bajo de aproximadamente 0.3.

Esta diferencia es debido al hecho de que la relación de límite de fatiga se correlacione con la desviación estándar de la dureza después del estampado en caliente. Simultáneamente, claramente depende de la desviación estándar de la dureza antes del estampado en caliente. Como se muestra en los Nos. 1 a 6, 8, 9, 12, 13, 16, 17, 20, 21 y 23 a 28, se vuelve claro que cuando la desviación estándar de la dureza es 2 o menos, un miembro estampado en caliente el cual tiene una excelente característica de fatiga (alta relación de límite de fatiga) se obtiene.

Además, ya que las condiciones del recocido por recristalización para obtener la placa de aceró con una desviación estándar de dureza antes del estampado en caliente de 20 o menos, existe una primera fase de calentamiento por una proporción de calentamiento promedio de 15 a 25°C/segundos de la temperatura ambiente a una temperatura M (°C) y una segunda fase de calentamiento entonces por una proporción de calentamiento promedio de 2 a 5°C/segundos a la temperatura S (°C) . Se vuelve claro que M es 620 a 680 (°C) y S es 780 a 820 (°C) .

Tabla 1 Las unidades son en % en masa.

Tabla 2 Tabla 3 Las figuras subrayadas indican alcance externo de la presente invención.

Ej emplo 2 Los aceros 2a a 2h que tienen la composición que se muestra en la Tabla 4 se produjeron y fundieron. Las losas se laminaron en caliente bajo las mismas condiciones que el Ejemplo 1 para obtener las placas de acero de 3.0 mm de espesor. Estas placas de acero laminadas en caliente se decaparon, después se laminaron en frío a 1.2 mm.

Estas placas de acero se recristalizaron y recocieron bajo condiciones de i, ix, y xviii de la Tabla 2 para obtener placas de acero para miembros estampados en caliente .

A partir de estas placas de acero, las piezas de prueba para medición de dureza se obtuvieron por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1.

Estas placas de acero para un miembro estampado en caliente se mantuvieron a 900°C por 5 minutos, después se formaron en esas configuraciones que se muestran en la FIGURA 5 mediante el método de estampado en caliente. Como se muestra en esta figura, las piezas de prueba de fatiga que se muestran en la FIGURA 2 y las piezas de prueba de tracción JIS No. 5, se obtuvieron a partir de las partes superiores de los sombreros .

Estas piezas de prueba se utilizaron por el mismo procedimiento como en el Ejemplo 1 para encontrar la desviación estándar de la dureza antes del estampado en caliente y la resistencia a la tracción s? (promedio de dos) y una resistencia a la fatiga aw de ciclo lxlO7 de la placa de acero después del estampado en caliente (miembro) .

La Tabla 5 muestra estos resultados. La correlación entre la relación de límite de fatiga aw/aB y la desviación estándar de la dureza antes del estampado en caliente se muestra en la FIGURA 6.

En placas de acero para un miembro estampado en caliente que se recristalizaron y recocieron utilizando las condiciones i y xviii en el alcance de la presente invención, incluso si las placas de acero que contienen Mo, W, V, Cu y Ni, la desviación en dureza de la capa superficial antes del estampado en caliente tuvo una desviación estándar de 20 o menos. Además, si se utilizan éstas, se hizo evidente que un miembro estampado en caliente con una relación de límite de fatiga de 0.4 o más, es decir, excelente en característica de fatiga, se obtuvo.

Por otro lado, en placas de acero que se recristalizaron y recocieron utilizando la condición ix que se encuentra fuera del alcance de la presente invención, la desviación en dureza de la capa superficial antes del estampado en caliente tuvo una desviación estándar de más de 20. La relación de límite de fatiga de los miembros estampados en caliente obtenidos al utilizar éstos fue de 0.26 a 0.31. Se hizo evidente que la característica de fatiga era inferior.

Tabla 4 Tabla 5 Las figuras subrayadas indican fuera del alcance de la presente invención.

Ejemplo 3 Los aceros 3a a 3d que tienen la composición que se muestra en la Tabla 6 se produjeron y fundieron. Las losas se laminaron en caliente bajo las mismas condiciones que el Ej emplo 1 para obtener las placas de acero de 2.5 mm de espesor. Estas placas de acero laminadas en caliente se decaparon, después se laminaron en frío a 1.2 mm.

Estas placas de acero se calentaron por una proporción de calentamiento promedio de 19°C/segundos hasta 655°C, después se calentaron por una proporción de calentamiento promedio de 2.5°C a 800°C, después se enfriaron inmediatamente por una proporción de enfriamiento promedio de 6.5°C/segundos . Además, se sumergieron en un baño de Al de inmersión en caliente a 670°C (que contenía 100% de Si e impurezas inevitables) , se retiró después de 5 segundos, se ajustó en cantidad de deposición por un depurador de gas, después se enfrió con aire a temperatura ambiente .

A partir de las placas de acero obtenidas, el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1 se utilizó para obtener piezas de prueba para medición de dureza. Para medir la dureza, la dureza en una posición de 20 µp? desde el límite de la capa interior de la capa de revestimiento de Al (capa de reacción de Al y Fe) y la placa de acero se midió por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1. Al momento de esta medición, el espesor de la capa de revestimiento de Al (total de dos capas) también se midió. El margen de medición de espesor se hizo de la misma longitud de 30 mm que el margen de medición de dureza. Se midieron siete puntos a intervalos de medición de 5 mm en cada una de la primera superficie de medición y la segunda superficie de medición por un total de 14 posiciones de medición. El valor promedio se encontró.

Estas placas de acero se estamparon en caliente en formas de sombrero mediante el mismo procedimiento que en el Ejemplo 2. Las condiciones de calentamiento se mantuvieron a 900°C por 1 minuto.

A partir de las partes superiores de los sombreros, las piezas de prueba de fatiga que se muestran en la FIGURA 2 y JIS No. 5, se obtuvieron las piezas de prueba de tracción.

Estas piezas de prueba se utilizaron para encontrar la resistencia a la tracción s? (promedio de dos) y la resistencia a la fatiga aw de ciclo lxlO7. La Tabla 7 muestra los resultados .

En todos los ejemplos, se obtuvo una placa de acero excelente para un miembro estampado en caliente con una relación de limite de fatiga de 0.4 o más, pero en los Nos. 57, 62, y 72 donde el espesor de la capa de revestimiento de Al excedió 50 µp?, ocurrió un fenómeno de escoriación por fricción a una alta frecuencia en las partes largas de la pared de la forma de sombrero. En los ejemplos de 50 µp? o menos, no ocurrió en absoluto ningún fenómeno de escoriación por fricción. Por lo tanto, se juzgó que el límite superior del espesor cuando es el revestimiento de Al, la superficie de la placa de acero tiene 50 µp? o menos.

Tabla 6 Las unidades son en % en masa Tabla 7 Las figuras subrayadas indican fuera del alcance de la presente invención.

Ejemplo 4 Las placas 3a a 3d que tienen la composición que se muestra en la Tabla 6 se produjeron y fundieron. Las losas se laminaron en caliente bajo las mismas condiciones que el Ejemplo 1 para obtener las placas de acero de 2.5 mm de espesor. Estas placas de acero laminadas en caliente se decaparon, después se laminaron en frío a 1.2 mm.

Estas placas de acero se calentaron por una proporción de calentamiento promedio de 19°C/segundos hasta 655 °C, después se calentaron por una proporción de calentamiento promedio de 2.5°C a 800°C, después se enfriaron inmediatamente por una proporción de enfriamiento promedio de 6.5°C/segundos . Además, se sumergieron en un baño de galvanización de inmersión en caliente de 460°C (que contenía 0.15% de Al e impurezas inevitables), se retiró después de 3 segundos, se ajustó en cantidad de deposición por un depurador de gas, después se enfrió con aire a temperatura ambiente .

A partir de las placas de acero obtenidas, el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1 se utilizó para obtener las piezas de prueba para medición de dureza. Para medir la dureza, la dureza en una posición de 20 µp? desde el límite de la capa interior de la capa de revestimiento de Zn (capa de reacción de Al y Fe) y la placa de acero se midió por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1. Al momento de esta medición, el espesor de sólo la capa de revestimiento de Zn también pudo medirse. El margen de medición de espesor tuvo la misma longitud 30 mm que el margen de medición de dureza. Se midieron siete puntos a intervalos de medición de 5 mm en cada una de la primera superficie de medición y la segunda superficie de medición para un total de 14 posiciones de medición. El valor promedio se encontró.

Estas placas de acero se estamparon en caliente en forma de sombrero por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 2. Se calentaron a 880°C y se mantuvieron por 5 segundos, después se enfriaron con aire a 700°C y se estamparon.

A partir de las partes superiores de los sombreros, las piezas de prueba de fatiga que se muestran en la FIGURA 2 y JIS No. 5, se obtuvieron piezas de prueba de tracción.

Estas piezas de prueba se utilizaron para encontrar la resistencia a la tracción s? (promedio de dos) y la resistencia a la fatiga aw de ciclo lxlO7. La Tabla 8 muestra los resultados.

En todos los ejemplos, se obtuvo una placa de acero excelente para un miembro estampado en caliente con una relación de límite de fatiga de 0.4 o más, pero en los Nos. 77, 82, 87 y 92, donde el espesor de la capa galvanizada excedió 30 µp? se observó adhesión de Zn a una alta frecuencia en la estampa. En los ejemplos de 30 µp? o menos, no ocurrió adhesión de Zn en absoluto. Por lo tanto, se juzgó que el límite superior del espesor cuando se realiza galvanización de la supeicie de placa de acero es de 30 µt? o menos.

Tabla 8 Las figuras subrayadas indican fuera del alcance de la presente invención.

Ej emplo 5 Las placas 3a a 3d que tienen la composición que se muestra en la Tabla 6 se produjeron y fundieron. Las losas se laminaron en caliente bajo las mismas condiciones que el Ej emplo 1 para obtener las placas de acero de 2.5 mm de espesor. Estas placas de acero laminadas en caliente se decaparon, después se laminaron en frío a 1.2 mm.

Estas placas de acero se calentaron por una proporción de calentamiento promedio de 19°C/segundos hasta 655 °C, después se calentaron por una proporción de calentamiento promedio de 2.5°C a 800°C, después se enfriaron inmediatamente por una proporción de enfriamiento promedio de 6.5°C/segundos . Además, se sumergieron en un baño de galvanización de inmersión en caliente a 460°C (que contenía 0.13% de Al, 0.03 de Fe, e impurezas inevitables), se retiró después de 3 segundos, se ajustó en cantidad de deposición por un depurador de gas, después se calentó a 480°C para formar una capa de aleación de Zn-Fe, después se enfrió con aire a temperatura ambiente .

A partir de las placas de acero obtenidas, el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1 se utilizó para obtener las piezas de prueba para medición de dureza. Para medir la dureza, la dureza en una posición de 20 µ?? desde el límite de la capa interior de la capa de aleación de Zn-Fe (capa de reacción de Zn y Fe) y la placa de acero se midió por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1. Al momento de esta medición, el espesor total de la capa de aleación de Zn-Fe (la cual se comprendió de cuatro capas) también se midió. Al momento de esta medición, el espesor de la capa de revestimiento de Al (total de dos capas) también se midió. El margen de medición de espesor se hizo de la misma longitud de 30 mm que el margen de medición de dureza. Se midieron siete puntos a intervalos de medición de 5 mm en cada una de la primera superficie de medición y la segunda superficie de medición para un total de 14 posiciones de medición. El valor promedio se encontró.

Estas placas de acero se estamparon en caliente en forma de sombrero por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 2. Se calentaron a 880°C y se mantuvieron por 5 segundos, después se enfriaron con aire a 700 °C y se estamparon.

Estas piezas de prueba se utilizaron para encontrar la resistencia a la tracción s? (promedio de dos) y la resistencia a la fatiga aw de ciclo lxlO7. La Tabla 9 muestra los resultados.

En todos los ejemplos, se obtuvo una placa de acero excelente para un miembro estampado en caliente con una relación de límite de fatiga de 0.4 o más, pero en los Nos. 97, 102, 107 y 112, donde el espesor de la capa de aleación de Zn-Fe excedió 45 µp?, ocurrieron grietas finas en la capa de aleación después del estampado. En los ejemplos de 45 µ?? o menos, no se formaron en absoluto grietas finas. Por lo tanto, se juzgó que el límite superior del espesor cuando se formó la capa de aleación de Zn-Fe en la superficie de la placa de acero es de 45 µp? o menos.

Tabla 9 Las figuras subrayadas indican fuera del alcance de la presente invención.

Lista de Signos de Referencia lia estampa superior 11b estampa inferior 12 placa de acero 21 región de crecimiento de grietas de fatiga 51 posición de muestreo de pieza de prueba

Claims

REIVINDICACIONES

1. La placa de acero para un miembro estampado en caliente que incluye la composición que contiene, en % en masa, C: 0.15 a 0.35%, Si: 0.01 a 1.0%, Mn: 0.3 a 2.3%, Al: 0.01 a 0.5%, y el resto de Fe e impurezas inevitables, y limitar las impurezas a P: 0.03% o menos, S: 0.02% o menos, y N: 0.1% o menos, en donde una desviación estándar de la dureza de Vicker en una posición de 20 µp? desde la superficie de la placa de acero en la dirección del espesor de la placa es de 20 o menos .

2. La placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en la reivindicación 1, que además contiene, en % en masa, uno o más de los elementos seleccionados de Cr: 0.01 a 2.0%, Ti: 0.001 a 0.5%, Nb: 0.001 a 0.5% B: 0.0005 a 0.01%, ??: 0.01 a 1.0% W: 0.01 a 0.5%, V: 0.01 a 0.5%, Cu: 0.01 a 1.0%, y Ni: 0.01 a 5.0%

3. La placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en la reivindicación 1 que tiene en la superficie de la placa de acero una de una capa de revestimiento de Al de 5 µp? a 50 µp? de espesor, una capa galvanizada de 5 µp? a 30 µp? de espesor, o una capa de aleación de Zn-Fe de 5 µ?? a 45 µ?? de espesor.

4. Un método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente que comprende recocer por recristalización la placa de acero laminada en frío que incluye la composición que contiene en % en masa, C: 0.15 a 0.35%, Si: 0.01 a 1.0%, Mn: 0.3 a 2.3%, Al: 0.01 a 0.5%, y el resto de Fe e impurezas inevitables, y limitar las impurezas a P : 0.03% o menos, S: 0.02% o menos, y N: 0.1% o menos, en cuya etapa, incluye una primera fase para calentar mediante una proporción de calentamiento promedio de 8 a 25°C/segundos de la temperatura ambiente a una temperatura M (°C) y después una segunda fase para calentar mediante una proporción de calentamiento promedio de 1 a 7 °C/segundos a una temperatura S (°C) , en donde la temperatura M (°C) es 600 a 700 (°C) y la temperatura S (°C) es 720 a 820 (°C) .

5. El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en la reivindicación 4, en donde el acero además contiene en % en masa, uno o más de Cr: 0.01 a 2.0%, Ti: 0.001 a 0.5%, Nb: 0.001 a 0.5% B: 0.0005 a 0.01%, Mo: 0.01 a 1.0% W: 0.01 a 0.5%, V: 0.01 a 0.5%, Cu: 0.01 a 1.0%, y Ni: 0.01 a 5.0%

6. El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en la reivindicación 5, en donde una proporción de laminación en caliente en la etapa de laminación en caliente es de 60 a 90%, mientras una proporción de laminación en frío de la etapa de laminación en frío es de 30 a 90%.

7. El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en la reivindicación 4, que además incluye, después de la etapa de recocido por recristalización, una etapa de sumergir la placa de acero en un baño de Al para formar una capa de revestimiento de Al en la superficie.

8. El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en la reivindicación 4, que además incluye, después de la etapa de recocido por recristalización, una etapa de sumergir la placa de acero en un baño de Zn para formar una capa galvanizada en la superficie.

9. El método de producción de placa de acero para un miembro estampado en caliente como se establece en la reivindicación 4, que además incluye, después de la etapa de recocido por recristalización, una etapa de sumergir la placa de acero en un baño de Zn para formar una capa galvanizada en la superficie, después calentar adicionalmente a 600°C o menos para formar una capa de aleación de Zn-Fe en la superficie .