ES2274609T3 - Procedimiento de realizacion de una pieza a partir de una banda de chapa de acero laminado al calor. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de realización de una pieza a partir de una banda de chapa de acero laminada al calor, caracterizada porque: - se reviste la chapa laminada con una aleación de aluminio que comprende de 9 a 10% de silicio y de 2 a 3, 5% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendida entre 5 y 100 µm, o con una aleación de aluminio que comprende de 2 a 4% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendido entre 15 y 100 µm, el revestimiento de aleación de aluminio siendo efectuado al temple al calor, inmediatamente después del laminado al calor y decapado, - se somete la chapa revestida a una elevación de la temperatura superior a 700ºC antes de la conformación hasta realizar, a partir de este hecho un compuesto aleado intermetálico a base de aluminio, de hierro y de silicio, asegurando una protección contra la corrosión, contra la descarburación del acero, el compuesto intermetálico pudiendo asegurar una función de lubricación, - se embute la pieza al calor, - se enfría la pieza formada por temple, a una velocidad superior a la velocidad crítica de temple.
Description
Procedimiento de realización de una pieza a
partir de una banda de chapa de acero laminada al calor.
La invención concierne a un procedimiento de
realización de una pieza a partir de una banda de chapa de acero
laminada al calor.
Las chapas de acero que deben sufrir una
formación a alta temperatura y o un tratamiento térmico no son
suministradas revestidas por consideraciones de cuidado del
revestimiento durante el tratamiento térmico. El revestimiento es
por lo tanto efectuado a la pieza terminada lo que necesita una
limpieza cuidadosa de la superficie y de las partes huecas. Esa
limpieza requiere la utilización de ácidos y o de bases cuyo
reciclaje y el almacenamiento constituyen una carga financiera
importante y presentan riesgos para los operadores y para el medio
ambiente. Además, el tratamiento térmico debe ser efectuado bajo
atmósfera controlada a fin de evitar cualquier descarburación y
oxidación del acero. A continuación, en el caso de la formación al
calor, la calamina, aparte de su poder abrasivo, daña las
herramientas de conformación, lo que disminuye la calidad de las
piezas obtenidas desde el punto de vista dimensional y estético, u
obliga a frecuentes y costosas reparaciones de las herramientas. En
fin, para aumentar su resistencia a la corrosión, las piezas así
obtenidas deben recibir un post tratamiento costoso cuya aplicación
es difícil, incluso imposible, en particular en el caso de piezas
que comprenden huecos.
El objetivo de la invención es proponer chapas
de acero laminadas de 0,2 mm a aproximadamente 20 mm de espesor,
revestidas después del laminado al calor, y antes de someterse a una
conformación, tanto al calor, como en frío seguido de un tratamiento
térmico, debiendo ser asegurada la elevación de la temperatura sin
descarburación del acero de la chapa, sin oxidación de la superficie
de dicha chapa, antes, durante y después de la conformación al calor
y o el tratamiento térmico.
La invención tiene por objeto un procedimiento
de realización de una pieza a partir de una banda de acero laminada
al calor y que se caracteriza porque:
- se reviste la chapa laminada con un metal o
con una aleación metálica que asegure una protección de la
superficie y del acero,
- se somete la chapa revestida a una elevación
de la temperatura para su conformación,
- se realiza, a partir de este hecho un
compuesto aleado intermetálico, en la superficie, que asegura una
protección contra la corrosión, contra la descarburación del acero,
el compuesto intermetálico pudiendo asegurar una función de
lubricación,
- se efectúa la conformación por embutido,
- se enfría la pieza formada para conferir
características mecánicas de dureza elevadas del acero y una dureza
superficial elevada del revestimiento.
Las otras características de la invención
son:
- se reviste la chapa laminada al calor después
del laminado al calor y decapado,
- el metal o la aleación metálica de
revestimiento es de aluminio o una aleación de aluminio,
- la aleación intermetálica es un compuesto a
base principalmente de aluminio, de hierro y de silicio,
- el revestimiento de metal o de aleación
metálica es efectuado por temple al calor,
- la chapa revestida es sometida a una elevación
de temperatura superior a 700ºC antes de la conformación,
- la chapa revestida es embutida al calor,
- la pieza obtenida por embutido es enfriada
para sufrir un temple, a una velocidad superior a la velocidad
crítica de temple.
La invención concierne igualmente a una chapa
laminada al calor que comprende un revestimiento de metal o de
aleación metálica depositado en la superficie, para la realización
al calor de un compuesto intermetálico, el compuesto intermetálico
asegurando, una protección contra la corrosión, una barrera contra
la descarburación del acero de la chapa, una lubricación durante la
conformación al calor de la chapa, y sobre la pieza terminada,
después de la conformación y el enfriamiento, características
mecánicas de dureza del acero elevadas así como una dureza
superficial elevada de la superficie de dicha pieza terminada.
Otra característica de la invención es:
- la chapa comprende un depósito en la
superficie de aluminio o de una aleación de aluminio.
La invención concierne también a la utilización
de la chapa en la conformación al calor por embutido de piezas de
altas características mecánicas en dureza y de altas características
de dureza en la superficie que aseguran un muy buen cuidado a la
abrasión.
La descripción que sigue hará comprender mejor
la invención.
El procedimiento según la invención consiste en
revestir un acero laminado al calor, para tratamiento térmico y o
formación al calor, con un metal o una aleación metálica tal como de
aluminio o una aleación de aluminio compuesto por ejemplo de
aluminio y de silicio. El revestimiento de metal o de aleación
metálica es seleccionado de manera de tener una protección contra la
corrosión y de manera de resistir una alta temperatura. Durante un
tratamiento térmico, o una elevación de la temperatura para la
conformación, el revestimiento forma una capa aleada que presenta
una gran resistencia a la corrosión, a la abrasión, al desgaste y a
la fatiga. El revestimiento no modifica las propiedades de capacidad
de formado del acero y permite así una gran variedad de conformación
en frío y al calor.
Después del laminado al calor la banda puede ser
decapada y laminada en frío antes de ser revestida.
Se puede revestir la chapa laminada con, por
ejemplo, los dos tipos de aleación metálica siguientes:
- Aleación Nº 1: Si: 9% a 10%; Fe: 2% a 3,5%; Resto: Al e impurezas.
- Aleación Nº 2: Fe 2% a 4%; Resto: Al e impurezas.
Para la aleación Nº 1 el espesor del
revestimiento está comprendido entre 5 \mum y 100 \mum, y de
preferencia entre 10 \mum y 25 \mum. Para la aleación Nº 2 el
espesor del revestimiento está comprendido entre
15 \mum y 100 \mum, y de preferencia entre 30 \mum y
50 \mum.
15 \mum y 100 \mum, y de preferencia entre 30 \mum y
50 \mum.
Para la conformación o el tratamiento térmico,
la chapa es sometida a una elevación de la temperatura comprendida
de preferencia entre 750ºC y 1200ºC en un horno que comprende una
atmósfera que no necesita control debido al hecho de la barrera a la
oxidación formada por el revestimiento. Durante la elevación de la
temperatura, el revestimiento a base de aluminio se transforma en
una capa aleada en la superficie que comprende diferentes fases
dependiendo del tratamiento en temperatura y presentando una gran
dureza que puede sobrepasar 600 HV 100 g.
Según el procedimiento de la invención, se
pueden producir chapas cuyo espesor está comprendido entre 0,2 mm y
20 mm, que tienen buenas propiedades de conformación así como una
buena resistencia a la corrosión.
Las chapas suministradas revestidas, presentan
una resistencia importante a la corrosión durante las elevaciones de
temperatura, la conformación, los tratamientos térmicos, y durante
la utilización de las piezas formadas terminadas.
La presencia del revestimiento durante
tratamientos térmicos o de formación al calor permite evitar además
de la corrosión, la descarburación del acero de base. Esto tiene una
ventaja innegable en el caso de una conformación al calor en una
prensa de embutido. En efecto, la aleación intermetálica formada
evita la formación de la calamina, el desgaste de las herramientas
por la calamina, y permite de este hecho, un alargamiento de la vida
media de dichas herramientas. Ha sido remarcado que la aleación
intermetálica formada al calor, tiene una función de lubricante a
alta temperatura. Además, el efecto de protección contra la
descarburación de la aleación intermetálica permite el uso de un
horno de alta temperatura que sobrepasa 900ºC teniendo una atmósfera
no controlada, y esto, incluso para tiempos de caldeo de varias
horas.
A la salida del horno, no es necesario decapar
la pieza obtenida, de ahí una forma de economizar debido al hecho de
la supresión del baño de decapado de las piezas terminadas.
Paralelamente a las características del
revestimiento después de la elevación de la temperatura, las piezas
obtenidas tienen una resistencia incrementada a la fatiga, al
desgaste, a la abrasión y a la corrosión. Además, el revestimiento
es soldable antes y después de la elevación de la temperatura.
El acero de la chapa asegura, por efecto de
temple en el enfriamiento, características mecánicas elevadas de la
pieza obtenida después de la conformación, el revestimiento
transformado en una aleación intermetálica al calor asegura por su
parte, debido al hecho de sus cualidades de lubricante y de
resistencia a las fricciones, una mejora de la conformación, en el
campo del embutido al calor.
En un ejemplo de realización, se utiliza una
banda de chapa laminada al calor de acero de composición ponderal
siguiente:
- carbono: 0,15% a 0,25%,
- manganeso: 0,8% a 1,5%,
- silicio: 0,1% a 0,35%,
- cromo: 0,01% a 0,2%,
- titanio: menos de 0,1%,
- aluminio: menos de 0,1%,
- fósforo: menos de 0,05%,
- azufre: menos de 0,03%,
- boro: 0,0005% a 0,01%,
se reviste la banda de chapa con un
revestimiento de tipo aleación Nº 1 o 2,
se austeniza la chapa a 950ºC antes de la
formación y el temple en una herramienta, el revestimiento
asegurando un papel de lubricante durante la conformación, además de
sus funciones de protección contra la corrosión en frío, al calor y
contra la descarburación. Durante el temple, el revestimiento aleado
no dificulta la extracción del calor por la herramienta y puede
favorecerla. Después de la formación y el temple, no es necesario
decapar la pieza o protegerla, el revestimiento de base asegura la
protección a todo lo largo del procedimiento.
Claims (3)
1. Procedimiento de realización de una pieza a
partir de una banda de chapa de acero laminada al calor,
caracterizada porque:
- -
- se reviste la chapa laminada con una aleación de aluminio que comprende de 9 a 10% de silicio y de 2 a 3,5% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendida entre 5 y 100 \mum, o con una aleación de aluminio que comprende de 2 a 4% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendido entre 15 y 100 \mum, el revestimiento de aleación de aluminio siendo efectuado al temple al calor, inmediatamente después del laminado al calor y decapado,
- -
- se somete la chapa revestida a una elevación de la temperatura superior a 700ºC antes de la conformación hasta realizar, a partir de este hecho un compuesto aleado intermetálico a base de aluminio, de hierro y de silicio, asegurando una protección contra la corrosión, contra la descarburación del acero, el compuesto intermetálico pudiendo asegurar una función de lubricación,
- -
- se embute la pieza al calor,
- -
- se enfría la pieza formada por temple, a una velocidad superior a la velocidad crítica de temple.
2. Chapa de acero laminada al calor que
comprende un revestimiento constituido por un compuesto aleado
intermetálico a base de aluminio, de hierro y de silicio en la
superficie, dicho revestimiento siendo obtenido por tratamiento
térmico de dicha chapa de acero previamente revestida con una
aleación de aluminio que comprende de 9 a 10% de silicio y de 2 a
3,5% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de
impurezas, en una capa de espesor comprendido entre 5 y 100 \mum,
o una aleación de aluminio que comprende de 2 a 4% de hierro, el
resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de
espesor comprendido entre 15 y 100 \mum, dicho revestimiento
siendo depositado por temple al calor, inmediatamente después del
laminado al calor y decapado y dicho tratamiento térmico siendo
efectuado a una temperatura superior a 700ºC.
3. Pieza obtenida por embutido al calor de la
chapa según la reivindicación 2, seguido de un temple, a una
velocidad superior a la velocidad crítica de temple.
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