ES2256105T3 - Procedimiento y dispositivo para el templado controlado de piezas coladas de metales ligeros en un baño de liquido. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de templado controlado de piezas coladas de metal ligero en un baño líquido, en el que las piezas coladas en el baño líquido son expuestas, por su parte inferior, al menos de forma temporal, a una corriente ascendente de burbujas de gas desde la parte inferior, en el que las burbujas de gas en la corriente de burbujas de gas son generadas in situ, en el fondo del baño líquido, caracterizado por el hecho de que, durante el templado, el baño líquido se encuentra constantemente atravesado por una corriente refrigerante debido al hecho de que el baño líquido es bombeado en un circuito y refrigerado, o al hecho de un líquido refrigerante es constantemente añadido al baño líquido desde su parte inferior y la cantidad excedente de líquido es eliminada.

Description

Procedimiento y dispositivo para el templado controlado de piezas coladas de metales ligeros en un baño de líquido.

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el templado controlado de piezas coladas de metales ligeros en un baño de líquido. Este templado de piezas coladas en un baño líquido es un elemento conocido del tratamiento térmico tanto de metales ferrosos como de metales no ferrosos. Con este fin, es conocida tanto la inmersión de piezas coladas en un baño de agua o en un baño de aceite como también, como alternativa a esto, el enjuague bajo agua. Asimismo, es habitual el enfriamiento de piezas coladas en corrientes de aire. Según la diferente transición de calor en un refrigerante en forma líquida o gaseosa, la convección libre o la corriente forzada, y dependientemente de la capacidad de calentamiento del medio de enfriamiento y la conductividad del calor del metal, pueden alcanzarse diferentes velocidades de enfriamiento para así formar unas determinadas formas de estructura, en piezas coladas con diferentes espesores de capa.

A partir de la JP 62-202019 A, se conoce un dispositivo que comprende un contenedor de líquido, en el están introducidas unas conducciones horizontales para la evacuación de gas, en forma de bucle. Las piezas que se deseen templar, son bajadas mediante un dispositivo de transporte para hacer descender el contenedor de líquido, cuando el gas ya sale de las conducciones de evacuación de gas.

A partir de la SU 1 574 648 A1, se conoce un dispositivo que incluye un contenedor de líquido, en cuya pared lateral desemboca un conductor de gas a presión al que se conecta un inyector para la formación de una corriente fría enriquecida con sopladuras. Las piezas que se deseen templar son bajadas mediante un dispositivo de agarre al líquido.

Paralelamente al estado de la técnica, anteriormente mencionado, en la EP 0 345 205 A, se describe un procedimiento para el templado de un cuerpo hueco cilíndrico de acero, a través del cual se obtiene el templado mediante el enfriamiento del cuerpo hueco en un refrigerante, en particular, un baño de agua. Para este fin, el cuerpo hueco es sumergido en el baño de refrigerante a partir de su eje longitudinal con una parte de su superficie y es girado sobre su eje longitudinal. Para la obtención de un enfriamiento más intensivo y regular, se propone en la D1, proceder con un hervor del baño refrigerante mediante la introducción de aire comprimido. Esta introducción de aire comprimido puede llevarse a cabo, por ejemplo, en el fondo del baño líquido mediante una barra de aspersión.

Finalmente, a partir de la JP 57 009826 A, se conoce un procedimiento y un dispositivo para el tratamiento térmico de metales, en el que las partes metálicas se introducen en un depósito de refrigeración lleno de agua. Asimismo, en dicho depósito de refrigeración, el agua es agitada mediante burbujas de aire ascendentes. Para alcanzar este objetivo, se conduce el aire comprimido en una cámara de suministro de aire. La cámara de suministro de aire se encuentra separada del depósito de refrigeración por una tapa porosa, de manera que el aire comprimido accede al agua del depósito de refrigeración a través de los poros de la cubierta.

Tanto a partir de la EP 0 345 205 A como de la JP 57 009826, aparece el problema que consiste en que el medio de refrigeración empleado se calienta, respectivamente, en función del aumento de la duración del proceso de refrigeración. Por esta razón, en su totalidad, el efecto de refrigeración resulta irregular. La presente invención está basada en el objetivo de mejorar el procedimiento y el dispositivo, de manera que el proceso de templado pueda contar con una mejor regulación.

Con este fin, la solución consiste en un procedimiento que cuente con las características incluidas en la reivindicación 1.

Por consiguiente, las burbujas de gas son creadas in situ, de forma homogénea, en la parte inferior del baño líquido. De forma ventajosa, las piezas coladas pueden encontrarse dispuestas a una cierta distancia, por encima de una zona de formación de burbujas de gas. En este caso, el baño líquido puede ser un baño de agua y la corriente de burbujas de gas puede estar compuesta por burbujas de aire. Mientras se lleva a cabo la inmersión de las piezas coladas en el baño líquido, después de un calentamiento previo de las piezas coladas, a una temperatura inicial que conduce a unas curvas de enfriamiento conocidas, se puede reducir o intensificar, de manera significante, la velocidad de refrigeración, a través de la adición de una corriente de burbujas de gas, según la invención.

Mediante el ajuste y la regulación de la corriente de burbujas se puede garantizar, en particular, que determinadas temperaturas de transformación no se reduzcan demasiado, de una forma precoz, para la estructura. No es necesario que la corriente de burbujas se evacue durante la totalidad del proceso de templado, sino más bien, cabe la posibilidad de volver a desconectar desde antes de la extracción definitiva de la pieza colada del baño líquido.

El generador de burbujas de gas, según la invención, puede incluir, al menos, una cámara de suministro de aire, en el fondo del recipiente, la cual se encuentra cerrada por una tapa con una multiplicidad de orificios de salida de gas. En este caso, la tapa puede estar compuesta por una placa porosa, la cual permite, en caso de producirse una superpresión en la cámara de suministro de aire, la salida homogénea de una corriente de burbujas de aire hacia arriba.

La placa porosa puede, por ejemplo, estar compuesta por espuma metálica, cerámica porosa o por carburo metálico sinterizado. Otra posibilidad de composición consistiría en la utilización de un elemento de tela metálica como tapa de la cámara de suministro de aire. Fundamentalmente, es ventajoso poder evitar una emisión de líquido en la cámara de suministro de aire. Teniendo en cuenta que esto no es del todo posible, es necesario proveer una salida para el líquido en la cámara de suministro de aire. La cámara de suministro de aire debe comprender un medio de regulación de la presión, para regular o ajustar la corriente de burbujas de gas.

La cámara de suministro de aire homogénea puede también ser sustituida por un canal individual o por conductos con cabezas de pulverización individuales en el fondo del recipiente que incluyan, respectivamente, una multiplicidad de orificios de salida de gas.

Por encima de la tapa de la cámara de suministro de aire, se puede proveer una bandeja de soporte para colocar las piezas coladas, que debe presentar unos orificios de paso de aire relativamente grandes para permitir el paso de la corriente de burbujas de gas.

En un ejemplo de realización, según la invención, el dispositivo será descrito mediante la ayuda de los dibujos siguientes. Los cuales muestran:

Fig. 1 Un recipiente lleno de líquido en un corte vertical;

Fig. 2 Un recipiente, tal y como se muestra en la Figura 1, en una vista superior;

La Figura 1 representa un recipiente 11 que muestra una forma de paralelepípedo que cuenta con una abertura superior 12 y con una bandeja 15, sobre la cual, a una cierta distancia, se muestra una tapa 13 que cierra una cámara de suministro de aire 14. La tapa 13 está constituida por una placa porosa que cuenta con una multiplicidad de orificios de salida de aire. La tapa 13 se encuentra sobre unos perfiles rectangulares 21 sobrepuestos en la bandeja 15.

Sobre la tapa 13 se encuentra, a una cierta distancia, una bandeja de soporte 22 para la colocación de las piezas coladas. Por encima de la tapa 13 se encuentra el recipiente 11 lleno del líquido templado 16, en el que ascienden burbujas de gas 17 que suben desde la cámara de suministro de aire 14 a través de la tapa porosa 13. El recipiente 11 cuenta con una alimentación de agua obturable 18 bajo la bandeja de soporte 22 y con un tubo de evacuación de agua obturable 19 cerca de la abertura superior 12 del recipiente 11. Para facilitar un caudal de agua permanente, durante la realización del proceso de refrigeración, se prevén otra alimentación de agua 24 y otra alimentación de agua 25, en la parte superior de la bandeja de soporte 22. La cámara de suministro de aire 14 dispone de una conexión 20 para el aire descomprimido. Una salida de agua 23 sale en la parte inferior de la cámara de suministro de aire 14.

En la Figura 2 se puede observar una vista superior del recipiente 11 que incluye la bandeja de soporte 22 al igual que la alimentación de agua 18, 24 y las alimentaciones de agua 19, 25 para el líquido de templado y la conexión 20 para el aire descomprimido reconocible. Además, se puede ver el perfil rectangular circunferencial 21.

Claims (5)

1. Procedimiento de templado controlado de piezas coladas de metal ligero en un baño líquido, en el que las piezas coladas en el baño líquido son expuestas, por su parte inferior, al menos de forma temporal, a una corriente ascendente de burbujas de gas desde la parte inferior, en el que las burbujas de gas en la corriente de burbujas de gas son generadas in situ, en el fondo del baño líquido, caracterizado por el hecho de que, durante el templado, el baño líquido se encuentra constantemente atravesado por una corriente refrigerante debido al hecho de que el baño líquido es bombeado en un circuito y refrigerado, o al hecho de un líquido refrigerante es constantemente añadido al baño líquido desde su parte inferior y la cantidad excedente de líquido es eliminada.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las burbujas de gas generadas en el fondo del baño líquido se reparten de forma homogénea.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que las piezas coladas se encuentran dispuestas a una cierta distancia por encima de una zona de formación de burbujas de gas.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado por el hecho de que la corriente de burbujas de gas comienza desde antes de la inmersión completa de las piezas coladas en el baño líquido.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado por el hecho de que la corriente de burbujas de gas se detiene antes de la retirada de las piezas coladas del baño líquido.