PT716185E - Processo de producao de uma ponta de crossima bem como uma ponta de crossima - Google Patents
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Description
1
DESCRIÇÃO V
"PROCESSO DE PRODUÇÃO DE UMA PONTA DE CRÓSSIMA BEM COMO UMA PONTA DE CRÓSSIMA" O presente invento diz respeito a um processo de produção de uma ponta de cróssima com uma secção de ponta como, por exemplo, uma ponta de bloco, e com secções de carril de ligação a cia soldadas, sendo que a secção de ponta e as secções de carril de ligação são feitas de tipos de aço diferentes, e sendo que a secção de ponta e as secções de carril de ligação, após a respectiva soldadura, são conjuntamente submetidas a um tratamento térmico. O presente invento diz ainda respeito a uma ponta de cróssima com uma secção de ponta, como, por exemplo, uma ponta de bloco, e com secções de carril de ligação a ela soldadas, sendo que a secção de ponta e as secções de carril de ligação são feitas de tipos de aço diferentes, e sendo que a secçãn de ponta e as secções de carril de ligação, após a respectiva soldadura, são conjuntamente submetidas a um tratamento térmico.
As cróssimas resultam, nas agulhas ou nos cruzamentos, da intersecção das filas de carris. As pontas de cróssimas existentes na zona dos interstícios dos carris estão sujeitas a um enorme desgaste, pelo que estas zonas são feitas de materiais resistentes, como, por exemplo, o aço especial ou o manganês. Os carris de ligação que se unem à secção de ponta, feitos do material com que vulgarmente os carris são feitos, podem ser soldados topo a topo, isto, claro está, desde que os diferentes materiais utilizados assim o permitam.
Antes da soldadura os vários elementos são refinados. No entanto, e devido à utilização de materiais diferentes, na zona das superfícies de soldadura criam-se zonas indefinidas de transferência térmica que nessas zonas podem dar origem a características dos materiais não claramente definidas nem desejadas, como, por exemplo, resistência à ruptura por traeção, resistência à fadiga perante forças de flexão inversas, limite de elasticidade aparente ou resistência à fractura. i 2
Da patente DE-AS 1 284 439 é já nossa conhecida uma cróssima com pontas de cróssima semelhantes a blocos, na qual é utilizado, para a ponta, um aço que, submetido a análise, demostra ser constituído pelos seguintes componentes: 0,55 % C, 0,32 % Si, 1,5 % Mn, 0,34 % Mo e 0,1 % V; já para a peça de ligação é utilizado um aço cuja análise demonstra incluir os seguintes componentes: 0,55 % C, 0,32% Si, 1,5 Mn; toda a ponta da cróssima, depois de ter sido soldada com a peça de ligação, junta resultante da soldadura incluída, é temperada a óleo.
Também a patente BE 702 087 propõe que as várias secções da cróssima sejam refinadas em conjunto. --· O presente invento tem por objectivo o aperfeiçoamento de um processo de produção de pontas de cróssima e de uma ponta de cróssima propriamente dita de modo a que, após a soldadura, sejam asseguradas características previamente definidas para o material, sem que, para tal, se tome necessário adoptar medidas de técnica de produção onerosas ou trabalhosas.
Trata-se de um objectivo que é alcançado através de um processo similar ao descrito no início da presente, segundo o qual o tratamento térmico das secções de carris de ligação e da secção de ponta é levado a cabo como uma unidade, de modo a que a secção da ponta apresente uma textura martensítica e as secções do carril de ligação apresentem uma estrutura perlítica.
Uma ponta de cróssima do tipo da anteriormente descrita distingue-se dado o facto de a ponta da cróssima e de as secções do carril de ligação terem sido refinadas conjuntamente, como uma unidade, sendo que a secção da ponta apresenta uma textura martensítica e as secções do carril de ligação apresentam uma textura perlítica, distinguindo-se ainda pelo facto de, nas suas superfícies de soldadura, dispostas uma sobre a outra, se fundirem uma na outra à mesma altura. Para tal prevê o presente invento, de modo especial, que a secção de ponta, com o feitio de uma ponta de bloco, do lado que vai ser soldado seja preparada do modo a que a sua geometria se ajuste perfeitamente às superfícies de soldadura das secções de carril de ligação. 3 χ. / 's,Vi·. · Μ
Dado o facto de a zona das pontas e as secções do carril de ligação, na zona das suas superfícies de soldadura encostadas uma à outra, se fundirem uma na outra à mesma altura, obtém-se a vantagem de, sem qualquer tipo de dificuldade, se poder optar por uma soldadura topo a topo. Para que tal seja possível, toma-se especialmente vantajosa a zona da ponta ser concebida de modo a permitir um ajuste geométrico às superfícies de soldadur a das secções de carril de ligação.
De notar o seguinte aspecto importante: o material das secções de carril de ligação é um aço cuja análise demonstra ser constituído por, pelo menos, 0,73 a 0,79 porcento do peso de C, 0,86 a 0,00 porcento do peso de Mn, 0,21 a 0,32 porcento do peso de Si, 0,07 a 0,025 porcento do peso de P, 0,008 a 0,022 porcento do peso de S, 0,02 a 0,14 porcento do peso de Cr e 0,000 porcento do peso de Nb, bem como por impurezas inerentes ao facto de ter sido derretido.
No que se refere ao material de que a secção de ponta é feito, deverá tratar-se, preferencialmente, de um aço tratado a vácuo contendo, pelo menos, 0,53 a 0,62 porcento do peso de C, 0,15 a 0,25 porcento do peso de Si, 0,65 a 1,1 porcento do peso de Mn, 0,8 a 1,3 porcento do peso de Cr, 0,05 a 0,11 porcento do peso de Mo, 0,05 a 0,11 porcento do peso de V, < 0,02 porcento do peso de P, até 0,025 porcento do peso de AI (opcional), 0,5 porcento do peso de Nb (opcional), ferro residual hem como impurezas normalmente encontradas devido ao facto de o material ter sido derretido, sendo que a relação de Mn para Cr deverá corresponder sensivelmente a 0,80 < Mn : Cr < 0,85 e a relação de Mo para V deverá equivaler a aproximadamente 1.
As demais particularidades e vantagens do presente invento poderão ser obtidas não só através das reivindicações de patentes e das características nelas referidas, isoladamente ou em conjunto, mas também da descrição que se segue de um exemplo de execução que pode ser observado no desenho.
Assim, a figura 1. mostra uma ponta de cróssima, vista de cima, a figura 2 mostra a ponta de cróssima que é apresentada na figura 1, mas desta vez vista de lado e em corte, 4 4 I ~β
•t ι w-- ·* - ~· a figura 3 mostra uma ampliação de uma secção da ponta de cró apresentada na figura 1, a figura 4 mostra um corte ao longo da linha AA patente na figura 1 e a figura 5 mostra um corte ao longo da linha BB patente na figura 1.
Na figura 1 pode ver-se uma ponta de cróssima (10), vista de cima, que é constituída por uma secção de ponta dianteira, com o feitio de uma ponta de bloco (12), e por secções de carril de ligação (14) e (16), soldadas topo a topo à dita secção de ponta. A ponta de bloco 12 está soldada topo a topo, por chispas, às secções de carril de ligação (14) e (16) ao longo da linha BB. *
De acordo com o presente invento, a ponta dc bloco (12) c feita dc um aço especial, c, mais especificamente, de um aço tratado a vácuo composto por 0,53 a 0,62 porcento do peso de C, 0,15 a 0,25 porcento do peso de Si, 0,65 a 1,1 porcento do peso de Mn, 0,8 a 1,3 porcento do peso de Cr, 0,05 a 0,11 porcento do peso de Mo, 0,05 a 0,11 porcento do peso de V, ^ 0,02 porcento do peso de P, até 0,025 porcento do peso de AI (opcional), 0,5 porcento do peso de Nb (opcional), ferro residual bem como impurezas normalmente encontradas devido ao facto de o material ter sido derretido, sendo que a relação do Mn para o Cr deverá corresponder sensivelmente a 0,80 < Mn : Cr < 0,85 e a relação de Mo para V deverá corresponder essencialmente a 1. Já as secções de carril de ligação (14) e (16), por sua vez, são feitas de um aço que pode ser utilizado tanto para carril de controlo como para carril em forma de "T" e cuja análise demonstra ser constituído por, pelo menos, 0,73 a 0,79 porcento do peso de C, 0,86 a 0,99 porcento do peso de Mn, 0,21 a 0,32 porcento do peso de Si, 0,07 a 0,025 porcento do peso de P, 0,008 a 0,022 porcento do peso de S, 0,02 a 0,14 porcento do peso de Cr e 0,000 porcento do peso de Nb, bem como por impurezas inerentes ao facto de ter sido derretido.
Com vista a conceber a ponta de bloco (12) que constitui a zona de entrada da ponta da cróssima (10) de modo a ser resistente ao desgaste, esta ponta apresenta uma textura martensítica, sendo que as secções de carril de ligação (14) e (16), por sua vez,
5 apresentam uma textura perlítica. A fim de impedir que, devido à soldadura topo a topo, tenham lugar zonas de transferência térmica indefinidas tanto na ponta de bloco (12) como nas secções de carril de ligação (14) e (16), zonas essas que poderiam provocar uma alteração das respectivas texturas, o presente invento prevê que a ponta de bloco (12) comece por ser soldada topo a topo à secção de carril de ligação (14) e (16) e só depois a unidade assim obtida seja refinada. A fim de facilitar a soldadura da ponta de bloco (12) às secções de carril de ligação (14) e (16), as superfícies de soldadura que ficam encostadas umas às outras caracterizam-se pela mesma geometria, como se pode ver claramente nas figuras 4 e 5. Aseim, a ponta de bloco (12), na sua face frontal (18) que está voltada para as secções de carril (14) e (16) caracteriza-se por uma geometria que corresponde à superfície das superfícies de choque (20) e (22) das secções de carril de ligação (14) e (16) que estão voltadas para ela.
Para obter esta geometria da superfície frontal (18), a ponta de bloco (12) foi trabalhada, por um lado, na sua secção média (referência (26)) e, pelo outro, na zona dos seus flancos (referência (28) e (30). A profundidade da modificação (26) introduzida na secção média, semelhante a uma oval, na direcção do eixo longitudinal (24) da ponta de bloco (12) estende-se por cerca de um terço a dois terços e, de preferência, por cerca de metade da largura da ponta de bloco (12) na zona da sua superfície frontal (18). As modificações laterais (28) e (30) estendem-se aproximadamente ao longo de um comprimento da ponta de bloco (12), que corresponde sensivelmente à largura da ponta do bloco (12) na sua superfície frontal (18).
Lisboa, 2 8 MAIO 2001
Dra. Maria SMi» AgonU 0·' - · R.Coí:-.·'··:···
Claims (6)
1 REIVINDICA ÇÕES 1. Processo de produção de uma ponta de cróssima com uma secção de ponta (10) como, por exemplo, uma ponta de bloco (12) e secções de carril de ligação (14) e (16) a ela soldadas, sendo que a secção de ponta e as secções de carril de ligação são feitas de tipos de aço diferentes, e sendo que a secção de ponta e as secções de carril de ligação, após a respectiva soldadura, são submetidas a um tratamento térmico conjunto, caracterizado pelo facto de as secções de carril de ligação (14) e (16) e a secção de ponta serem submetidas ao referido tratamento térmico em conjunto, como uma unidade, de modo a que a secção de ponta apresente uma textura martensitica e as secções de carril dc ligação apresentem uma textura perlítica.
2. Ponta de cróssima (10) uma com secção de ponta como, por exemplo, uma pnnta de bloco (12) e secções de carril de ligação (14) e (16) a ela soldadas, sendo que a secção de ponta e as secções de carril de ligação são feitas de tipos de aço diferentes, e sendo que a secção de ponta e as secções de carril de ligação, após a respectiva soldadura, são submetidas a um tratamento térmico conjunto, caracterizada pelo facto de a ponta de cróssima (10) e as secções de carril de ligação terem sido refinadas como uma única unidade, sendo que a secção de ponta (12) apresenta uma textura martensitica e as secções de carril de ligação (14) apresentam uma textura perlítica e ainda caracterizada pelo facto de as referidas secções se fundirem uma na outra de modo a ficarem à mesma altura nas respectivas áreas de contacto da soldadura sobrepostas.
3. Ponta de cróssima de acordo com, pelo menos, uma das reivindicações acima referidas, caracterizada pelo facto de Λ.
2 a secção de ponta (12) do tipo de uma ponta de bloco, do lado da sua ligação, ter sido trabalhada para que a sua geometria se adaptasse à das superfícies de soldadura das secções de carril de ligação (14 e 16).
4. Ponta de cróssima de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelu facto de a secção de ponta (12) ser feita de um aço especial e de as secções de carril de ligação (14 c 16) serem feitas de aço próprio para carris.
5. Ponta de cróssima de acordo com, pelo menos, a reivindicação 4, caracterizada pelo facto de quando analisado, o aço próprio para carris demonstrar ser constituído por, pelo menos, 0,73 a 0,79 porcento do peso de C, 0,86 a 0,99 porcento do peso de Mn, 0,21 a 0,32 porcento do peso de Si, 0,07 a 0,025 porcento do peso de P, 0,008 a 0,022 porcento do peso de S, 0,02 a 0,14 porcento do peso de Cr e 0,000 porcento do peso de Nb, bem como por impurezas inerentes ao facto de ter sido derretido.
6. Ponta de cróssima de acordo com, pelo menos, a reivindicação 4, caracterizada pelo facto de quando analisado, o aço especial demonstrar ser um aço tratado a vácuo constituído por 0,53 a 0,62 porcento do peso de C, 0,15 a 0,25 porcento do peso de Si, 0,65 a 1,1 porcento do peso de Mn, 0,8 a 1,3 porcento do peso de Cr, 0,05 a 0,11 porcento do peso de Mo, 0,05 a 0,11 porcento do peso de V, < 0,02 porcento do peso de P, até 0,025 porcento do peso de AI (opcional), 0,5 porcento do peso de Nb (opcional), ferro residual bem como impurezas normalmente encontradas devido ao facto de o material ter sido derretido, sendo que a relação do Mn para o Cr deverá corresponder sensivelmente a 0,80 < Mn : Cr < 0,85 e a relação de Mo para V deverá corresponder essencialmente a 1. Lisboa, 2 8 MAIO 2001
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